DE102012209325B4 - Optoelectronic module - Google Patents

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Abstract

Optoelektronisches Modul (202, 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216) mit:- mindestens einem Halbleiterchip (104) zur Emission elektromagnetischer Strahlung (118), der eine Schicht einer ersten Leitfähigkeit (120), insbesondere einer p-Leitfähigkeit, eine Schicht einer zweiten Leitfähigkeit (124), insbesondere einer n-Leitfähigkeit, eine Abstrahlfläche (108) und eine der Abstrahlfläche (108) gegenüberliegende Kontaktfläche (106) aufweist,- einem Kontakt (110, 117) auf der Abstrahlfläche (108),- einem Rahmen (103) aus Vergussmasse (102), der den Halbleiterchip (104) seitlich zumindest bereichsweise derart umschließt, dass die Abstrahlfläche (108) und die Kontaktfläche (106) im Wesentlichen frei von Vergussmasse(102) sind,- einer ersten Kontaktstruktur (114), zumindest bereichsweise angeordnet auf dem Rahmen (103) und zumindest bereichsweise angeordnet auf der Kontaktfläche (106), zur elektrischen Kontaktierung der Schicht einer ersten Leitfähigkeit (120) und- einer zweiten Kontaktstruktur (116, 138) zumindest bereichsweise angeordnet auf dem Rahmen (103) und zumindest bereichsweise angeordnet auf dem Kontakt (110, 117) der Abstrahlfläche (108), zur elektrischen Kontaktierung der Schicht einer zweiten Leitfähigkeit (124) ,- einem Mischelement (154) zur räumlichen Durchmischung elektromagnetischer Strahlung, wobei das Mischelement (154) dem Halbleiterchip (104) in Abstrahlrichtung nachgeordnet ist, und wobei zwischen dem Rahmen (103) und dem Mischelement (154) zumindest bereichsweise eine strukturierte Spiegelschicht (152) oder eine strukturierte Streuschicht (153) angeordnet ist.Optoelectronic module (202, 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216) with: - at least one semiconductor chip (104) for emitting electromagnetic radiation (118), which has a layer of a first conductivity (120), in particular a p- Conductivity, a layer of a second conductivity (124), in particular an n-conductivity, a radiating surface (108) and a contact surface (106) opposite the radiating surface (108), - a contact (110, 117) on the radiating surface (108) - A frame (103) made of potting compound (102) which laterally encloses the semiconductor chip (104) at least in certain areas such that the radiating surface (108) and the contact surface (106) are essentially free of potting compound (102), Contact structure (114), at least partially arranged on the frame (103) and at least partially arranged on the contact surface (106), for making electrical contact with the layer of a first conductivity (120) and a second contact structure ( 116, 138) arranged at least regionally on the frame (103) and at least regionally arranged on the contact (110, 117) of the radiating surface (108), for electrical contacting of the layer of a second conductivity (124), - a mixing element (154) for spatial intermixing of electromagnetic radiation, the mixing element (154) being arranged downstream of the semiconductor chip (104) in the emission direction, and with a structured mirror layer (152) or a structured scattering layer (153) between the frame (103) and the mixing element (154) at least in some areas is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches ModulThe present invention relates to an optoelectronic module

Optoelektronische Module aus dem Stand der Technik können eine Mehrzahl an Halbleiterchips aufweisen, die auf einem Träger angeordnet sind. Ein mögliches Ziel kann es sein, eine Flächenleuchte mit einer homogenen Leuchtdichte zur Verfügung zu stellen. Die hierfür notwendige Anordnung vieler Halbleiterchips kann jedoch unter anderem aus Gründen der Verschaltbarkeit und der Kontaktierbarkeit nachteilig sein.Optoelectronic modules from the prior art can have a plurality of semiconductor chips which are arranged on a carrier. A possible goal can be to provide a surface light with a homogeneous luminance. The arrangement of many semiconductor chips required for this can, however, be disadvantageous for reasons of connectivity and contactability, among other things.

Die Druckschrift DE 10 2007 030 129 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente.The pamphlet DE 10 2007 030 129 A1 describes a method for producing a plurality of optoelectronic components.

Die Druckschrift DE 10 2011 011 139 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung zumindest eines optoelektronischen HalbleiterbauelementsThe pamphlet DE 10 2011 011 139 A1 describes a method for producing at least one optoelectronic semiconductor component

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein optoelektronisches Modul anzugeben, das den Stand der Technik verbessert.It is an object of the invention to specify an optoelectronic module which improves the state of the art.

Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Modul gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by an optoelectronic module according to independent patent claim 1.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen des optoelektronischen Moduls ist in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Developments and advantageous configurations of the optoelectronic module are specified in the dependent claims.

Beispielhafte AusführungsformenExemplary embodiments

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Modul mit mindestens einem Halbleiterchip zur Emission elektromagnetischer Strahlung. Der Halbleiterchip weist eine Schicht einer ersten Leitfähigkeit, insbesondere einer p-Leitfähigkeit, eine Schicht einer zweiten Leitfähigkeit, insbesondere einer n-Leitfähigkeit, eine Abstrahlfläche und eine der Abstrahlfläche gegenüberliegende Kontaktfläche auf. Auf der Abstrahlfläche ist ein Kontakt aufgebracht. Ein Rahmen aus Vergussmasse umschließt den mindestens einen Halbleiterchip seitlich zumindest bereichsweise derart, dass die Abstrahlfläche und die Kontaktfläche im Wesentlichen frei von Vergussmasse sind. Eine erste Kontaktstruktur ist zumindest bereichsweise auf dem Rahmen und zumindest bereichsweise auf der Kontaktfläche angeordnet und dient zur elektrischen Kontaktierung der Schicht einer ersten Leitfähigkeit. Eine zweite Kontaktstruktur ist zumindest bereichsweise auf dem Rahmen und zumindest bereichsweise auf dem Kontakt der Abstrahlfläche angeordnet und dient zur elektrischen Kontaktierung der Schicht einer zweiten Leitfähigkeit.The present invention relates to an optoelectronic module with at least one semiconductor chip for emitting electromagnetic radiation. The semiconductor chip has a layer of a first conductivity, in particular a p-conductivity, a layer of a second conductivity, in particular an n-conductivity, a radiating surface and a contact surface opposite the radiating surface. A contact is applied to the radiating surface. A frame made of potting compound surrounds the at least one semiconductor chip laterally, at least in regions, in such a way that the radiating surface and the contact surface are essentially free of potting compound. A first contact structure is arranged at least in regions on the frame and at least in regions on the contact surface and is used to make electrical contact with the layer of a first conductivity. A second contact structure is arranged at least in regions on the frame and at least in regions on the contact of the radiating surface and is used to make electrical contact with the layer of a second conductivity.

Besonders vorteilhaft ist hierbei die vollständige Trennung von optischen und elektrischen Funktionen. Das spätere Aufbringen eines optischen Elements, insbesondere eines Mischelements zur räumlichen Durchmischung elektromagnetischer Strahlung, hat eine rein optische Funktion. Die erste Kontaktstruktur, die zweite Kontaktstruktur und der Kontakt auf der Abstrahlfläche haben eine rein elektrische Funktion.The complete separation of optical and electrical functions is particularly advantageous here. The subsequent application of an optical element, in particular a mixing element for spatial mixing of electromagnetic radiation, has a purely optical function. The first contact structure, the second contact structure and the contact on the radiating surface have a purely electrical function.

Das Einbetten des mindestens einen Halbleiterchips in einem Rahmen aus Vergussmasse und das Führen der Kontaktstrukturen über den Rahmen ist vorteilhaft, da es die Kontaktierung des mindestens einen Halbleiterchips vereinfacht und verbilligt. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Modul für eine bonddrahtfreie Kontaktierung.Embedding the at least one semiconductor chip in a frame made of potting compound and guiding the contact structures over the frame is advantageous because it simplifies and makes contacting the at least one semiconductor chip cheaper. In particular, the module according to the invention is suitable for bonding wire-free contacting.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass erfindungsgemäß zunächst sämtliche elektrische Anschlüsse realisiert werden, bevor optische Elemente, wie beispielsweise Mischelemente, aufgesetzt werden. Dies ermöglicht es, dass die Kontaktstrukturen getestet und bei Bedarf nachgearbeitet werden können, bevor das optische Element aufgesetzt wird.Furthermore, it is advantageous that, according to the invention, all electrical connections are first implemented before optical elements, such as, for example, mixing elements, are attached. This enables the contact structures to be tested and, if necessary, reworked before the optical element is put on.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Halbleiterchips eine Kantenlänge von etwa 50µm bis etwa 200µm auf. Eine Vielzahl solch kleiner Halbleiterchips ist vorteilhaft für die Erzeugung von Flächenlichtquellen mit einer homogenen Leuchtdichte.In a preferred embodiment, the semiconductor chips have an edge length of approximately 50 μm to approximately 200 μm. A large number of such small semiconductor chips is advantageous for the generation of surface light sources with a homogeneous luminance.

Durch den Einsatz des Rahmens aus Vergussmasse kann der minimale Abstand der Halbleiterchips zueinander Werte von etwa 20µm erreichen.By using the frame made of potting compound, the minimum distance between the semiconductor chips can reach values of around 20 μm.

Die Dicke des Rahmens entspricht im Wesentlichen der Dicke des Halbleiterchips. Dies ist vorteilhaft, da der Halbleiterchip an seinen Seitenflächen vollständig von Vergussmasse umgeben ist und nicht über den Rahmen hinausragt. Die minimal mögliche Dicke des Rahmens liegt bei etwa 100µm. Die Dicke des Halbleiterchips ergibt sich aus der Dicke der Epitaxieschichten und der Dicke des, insbesondere elektrisch leitfähigen, Substrats auf dem die Epitaxieschichten aufgebracht sind. Als ein solches Substrat kann Germanium dienen.The thickness of the frame essentially corresponds to the thickness of the semiconductor chip. This is advantageous since the semiconductor chip is completely surrounded by potting compound on its side surfaces and does not protrude beyond the frame. The minimum possible thickness of the frame is around 100 µm. The thickness of the semiconductor chip results from the thickness of the epitaxial layers and the thickness of the, in particular electrically conductive, substrate on which the epitaxial layers are applied. Germanium can serve as such a substrate.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vergussmasse wenigstens eines der folgenden Materialien auf:

  • - Silikon
  • - Epoxydharz
  • - Hybridmaterialien
In a preferred embodiment, the potting compound has at least one of the following materials:
  • - silicone
  • - epoxy resin
  • - hybrid materials

Silikon als Vergussmasse ist besonders vorteilhaft, da es temperaturstabil ist. Zudem ist Silikon strahlungsstabil gegenüber elektromagnetsicher Strahlung im gesamten sichtbaren Spektralbereich. Epoxydharz als Vergussmasse ist besonders vorteilhaft, da es billig ist. Hybridmaterialien sind besonders vorteilhaft, da sie die Vorteile von Silikon und Epoxydharz kombinieren.Silicone as a potting compound is particularly advantageous because it is temperature-stable. In addition, silicone is radiation-stable and electromagnetic-safe Radiation in the entire visible spectral range. Epoxy resin as a potting compound is particularly advantageous because it is cheap. Hybrid materials are particularly advantageous because they combine the advantages of silicone and epoxy resin.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind in die Vergussmasse Partikel dispergiert, die wenigstens eines der folgenden Materialien aufweisen:

  • - Titandioxid (TiO2),
  • - Aluminiumoxid (Al2O3) ,
  • - Zirkoniumoxid (ZrO),
  • - Bariumdifluorid (BaF2).
In a preferred embodiment, particles are dispersed in the potting compound which have at least one of the following materials:
  • - titanium dioxide (TiO 2 ),
  • - aluminum oxide (Al 2 O 3 ),
  • - zirconium oxide (ZrO),
  • - Barium difluoride (BaF 2 ).

Diese Partikel wirken als Streupartikel mit einer diffusen Reflektivität (Einfallswinkel ist meist ungleich zu Ausfallswinkel). Die Streupartikel können vorteilhafter Weise eine Korngröße von etwa 500nm bis etwa 3µm aufweisen. Damit liegt der Durchmesser der Streupartikel im Bereich der Wellenlänge des Lichtes, das gestreut werden soll.These particles act as scattering particles with a diffuse reflectivity (the angle of incidence is usually not the same as the angle of reflection). The scattering particles can advantageously have a grain size of approximately 500 nm to approximately 3 μm. The diameter of the scattering particles is thus in the range of the wavelength of the light that is to be scattered.

Alternativ oder zusätzlich zu den Streupartikeln können in die Vergussmasse spekular reflektierende Partikel (Einfallswinkel ist meist gleich Ausfallswinkel) eingebracht sein, die wenigstens eines der folgenden Materialien aufweisen:

  • - Silber (Ag),
  • - Aluminium (Al),
  • - Quanten-Dots.
As an alternative or in addition to the scattering particles, specularly reflecting particles (angle of incidence is usually the same as the angle of reflection) can be introduced into the casting compound, which have at least one of the following materials:
  • - silver (Ag),
  • - aluminum (Al),
  • - quantum dots.

Streupartikel und spekular reflektierende Partikel in der Vergussmasse sind vorteilhaft, da diese Partikel zumindest einen Teil des auftreffenden Lichtes zurückwerfen. Die Absorptionsverluste in der Vergussmasse werden dadurch reduziert.Scatter particles and specularly reflecting particles in the potting compound are advantageous because these particles reflect at least part of the incident light. The absorption losses in the potting compound are reduced as a result.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind in die Vergussmasse Partikel dispergiert, die Siliziumdioxid (SiO2) aufweisen. Dies ist vorteilhaft, da die SiO2-Partikel zu einer Verringerung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Vergussmasse führen.In a preferred embodiment, particles which have silicon dioxide (SiO 2 ) are dispersed in the casting compound. This is advantageous because the SiO 2 particles lead to a reduction in the thermal expansion coefficient of the potting compound.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind in die Vergussmasse Partikel dispergiert, die Ruß aufweisen. Der Einsatz von Ruß-Partikel ist für Anwendungen vorteilhaft bei denen Licht, das auf die Vergussmasse auftrifft, absorbiert werden soll.In a preferred embodiment, particles containing carbon black are dispersed in the casting compound. The use of soot particles is advantageous for applications in which light that strikes the casting compound is to be absorbed.

Die erste und die zweite Kontaktstruktur weisen elektrisch leitfähiges Material auf. Das elektrisch leitfähige Material kann Metalle und metallische Legierungen aufweisen.The first and the second contact structure have electrically conductive material. The electrically conductive material can include metals and metallic alloys.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kontakt auf der Abstrahlfläche eine transparente Kontaktschicht, insbesondere aus Indium Zinn Oxid und/oder Zink Oxid, auf. Die transparente Kontaktschicht bedeckt die Abstrahlfläche des Halbleiterchips zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollflächig. Das Fehlen von metallischen Kontaktstrukturen auf der Lichtemissionsseite des Halbleiterchips ermöglicht eine plane Oberfläche des Halbleiterchips. Diese plane Oberfläche ist vorteilhaft für die effiziente Einkopplung von elektromagnetischer Strahlung aus dem Halbleiterchip in ein nachgeordnetes optisches Element, wie ein Mischelement. Besonders vorteilhaft ist es, dass die Abschattung durch den Bonddraht entfällt. Zudem geht keine lichtemittierende Fläche durch ein Bondpad auf der Abstrahlfläche des Halbleiterchips verloren.In a preferred embodiment, the contact on the radiating surface has a transparent contact layer, in particular made of indium tin oxide and / or zinc oxide. The transparent contact layer covers the emitting surface of the semiconductor chip at least in regions, preferably over the entire surface. The lack of metallic contact structures on the light emission side of the semiconductor chip enables a flat surface of the semiconductor chip. This flat surface is advantageous for the efficient coupling of electromagnetic radiation from the semiconductor chip into a downstream optical element, such as a mixing element. It is particularly advantageous that there is no shadowing from the bonding wire. In addition, no light-emitting area is lost through a bond pad on the emission area of the semiconductor chip.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform weist der Kontakt auf der Abstrahlfläche ein Kontaktpad auf. Das Kontaktpad bedeckt weniger als 30%, vorzugsweise weniger als 15% der Abstrahlfläche. Das Kontaktpad kann ein Metall wie Gold oder Silber oder eine metallische Legierung aufweisen und kann in unmittelbarem Kontakt mit der Abstrahlfläche sein. Der elektrische Kontakt zwischen dem Anteil der zweiten Kontaktstruktur, die auf dem Rahmen verläuft, und dem Kontaktpad auf der Abstrahlfläche wird durch eine elektrisch leitende im Wesentlichen planare Kontaktschicht hergestellt. Die Technologie zur Herstellung solcher planaren Kontaktschichten wird üblicherweise als Compact Planar High Flux(CPHF)-Technologie bezeichnet. Die planare Schicht kann eine Dicke zwischen 5µm und 60µm, vorzugsweise zwischen 15µm und 25µm aufweisen. Die Breite der planaren Schicht kann zwischen 5µm und 200µm, vorzugsweise zwischen 15µm und 100µm, betragen. Der Einsatz der obigen planaren Schicht zur Kontaktierung des Kontaktpads ist vorteilhaft, da die planare Schicht eine hohe Stromtragfähigkeit und eine im Vergleich zu einem herkömmlichen Bonddraht geringe Bauhöhe aufweist. Zudem können vergleichsweise kleine Kontaktpads durch obige planare Schicht kontaktiert werden. Die Abschattung durch diese vergleichsweise kleinen Kontaktpads ist gegenüber der Abschattung durch die vergleichsweise großen Bondpads beim herkömmlichen Drahtbonden deutlich reduziert. Die erfindungsgemäßen Kontaktpads sind um einen Flächenfaktor von 10 bis 100 kleiner als herkömmliche Bondpads.In an alternative preferred embodiment, the contact has a contact pad on the radiating surface. The contact pad covers less than 30%, preferably less than 15% of the radiating surface. The contact pad can have a metal such as gold or silver or a metallic alloy and can be in direct contact with the radiating surface. The electrical contact between the portion of the second contact structure that runs on the frame and the contact pad on the radiating surface is produced by an electrically conductive, essentially planar contact layer. The technology for producing such planar contact layers is usually referred to as Compact Planar High Flux (CPHF) technology. The planar layer can have a thickness between 5 μm and 60 μm, preferably between 15 μm and 25 μm. The width of the planar layer can be between 5 μm and 200 μm, preferably between 15 μm and 100 μm. The use of the above planar layer for making contact with the contact pad is advantageous since the planar layer has a high current-carrying capacity and a low overall height compared to a conventional bonding wire. In addition, comparatively small contact pads can be contacted through the above planar layer. The shadowing caused by these comparatively small contact pads is significantly reduced compared to the shadowing caused by the comparatively large bond pads in conventional wire bonding. The contact pads according to the invention are smaller by an area factor of 10 to 100 than conventional bond pads.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf der Seite des Rahmens, die an die Kontaktfläche angrenzt, und auf der Kontaktfläche selbst eine elektrisch isolierende Isolationsschicht, insbesondere aus einem Dielektrikum, aufgebracht. Auf die Isolationsschicht wird eine, insbesondere metallische, Wärmesenke aufgebracht. Die Wärmesenke führt zu einer Wärmespreizung, also einer Verteilung der Wärme über die Fläche. Dies ist besonders vorteilhaft beim Einsatz von Halbleiterchips höherer Leistung. Die gespreizte Wärme kann dann über Konvektion besser an die Umgebungsluft abgegeben werden.In a preferred embodiment, an electrically insulating insulation layer, in particular composed of a dielectric, is applied to the side of the frame which adjoins the contact area and to the contact area itself. A heat sink, in particular a metallic one, is applied to the insulation layer. The heat sink leads to a spread of heat, i.e. a distribution of the heat over the surface. This is particularly advantageous when using semiconductor chips of higher power. the Spread heat can then be better released into the ambient air via convection.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Kontaktstruktur auf der Seite des Rahmens, die an die Kontaktfläche angrenzt, aufgebracht. Die zweite Kontaktstruktur ist auf der Seite des Rahmens, die an die Abstrahlfläche angrenzt, aufgebracht.In a preferred embodiment, the first contact structure is applied to the side of the frame that adjoins the contact surface. The second contact structure is applied to the side of the frame that adjoins the radiating surface.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das optoelektronische Modul ein Konversionselement auf. Das Konversionselement kann als Wirtsmaterial Silikon oder ein keramisches Material aufweisen. In das Wirtsmaterial können Leuchtstoffpartikel eingebettet sein. Das Konversionselement ist dem Halbleiterchip in Abstrahlrichtung nachgeordnet. Das Konversionselement ist vorteilhaft, um auf effiziente Weise kurzwelliges Primärlicht in längerwelliges Sekundärlicht zu wandeln. Leuchtstoffpartikel können insbesondere blaues Licht in gelbes Licht wandeln. Die Leuchtstoffpartikel können wenigstens eines der folgenden Materialien aufweisen:

  • - Lanthan dotiertes Yttriumoxid (Y2O3-La2O3) ,
  • - Yttrium Aluminium Granat (Y3Al5O12) ,
  • - Dysprosiumoxid (Dy2O3),
  • - Aluminium Oxynitrid (Al23O27N5) oder
  • - Aluminium Nitrid (AlN).
In a preferred embodiment, the optoelectronic module has a conversion element. The conversion element can have silicone or a ceramic material as host material. Phosphor particles can be embedded in the host material. The conversion element is arranged downstream of the semiconductor chip in the emission direction. The conversion element is advantageous in order to efficiently convert short-wave primary light into longer-wave secondary light. Phosphor particles can in particular convert blue light into yellow light. The phosphor particles can have at least one of the following materials:
  • - Lanthanum doped yttrium oxide (Y 2 O 3 -La 2 O 3 ),
  • - Yttrium aluminum garnet (Y 3 Al 5 O 12 ),
  • - dysprosium oxide (Dy 2 O 3 ),
  • - aluminum oxynitride (Al 23 O 27 N 5 ) or
  • - Aluminum nitride (AlN).

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das optoelektronische Modul ein Mischelement auf. Das Mischelement dient zur räumlichen und spektralen Durchmischung der elektromagnetischen Strahlung des mindestens einen Halbleiterchips. Das Mischelement ist dem mindestens einen Halbleiterchip in Abstrahlrichtung nachgeordnet. Das Mischelement kann wenigstens eines der Matrixmaterialien

  • - Glas (SiO2) ,
  • - Silikon,
  • - Polymethylmethacrylat (PMMA),
  • - Polycarbonat (PC) aufweisen.
In a preferred embodiment, the optoelectronic module has a mixing element. The mixing element is used for spatial and spectral mixing of the electromagnetic radiation of the at least one semiconductor chip. The mixing element is arranged downstream of the at least one semiconductor chip in the emission direction. The mixing element can be at least one of the matrix materials
  • - glass (SiO 2 ),
  • - silicone,
  • - polymethyl methacrylate (PMMA),
  • - Have polycarbonate (PC).

Der Einsatz von Glas oder Silikon ist besonders vorteilhaft, da diese Materialien kostengünstig und einfach in der Verarbeitung sind.The use of glass or silicone is particularly advantageous because these materials are inexpensive and easy to process.

Besonders vorteilhaft ist beim erfindungsgemäßen Einsatz des Mischelements die vollständige Trennung von optischen und elektrischen Funktionen. Das Mischelement zur räumlichen Durchmischung elektromagnetischer Strahlung, hat eine rein optische Funktion. Die erste Kontaktstruktur, die zweite Kontaktstruktur und der Kontakt auf der Abstrahlfläche hat eine rein elektrische Funktion.When using the mixing element according to the invention, the complete separation of optical and electrical functions is particularly advantageous. The mixing element for spatial mixing of electromagnetic radiation has a purely optical function. The first contact structure, the second contact structure and the contact on the radiating surface have a purely electrical function.

In vorteilhafter Weise können in das Matrixmaterial des Mischelements Streupartikel eingebettet sein. Die Streupartikel weisen wenigstens eines der folgenden Materialien auf:

  • - Titandioxid (TiO2),
  • - Aluminiumoxid (Al2O3) ,
  • - Zirkoniumoxid (ZrO),
  • - Bariumdifluorid (BaF2).
Scatter particles can advantageously be embedded in the matrix material of the mixing element. The scattering particles have at least one of the following materials:
  • - titanium dioxide (TiO 2 ),
  • - aluminum oxide (Al 2 O 3 ),
  • - zirconium oxide (ZrO),
  • - Barium difluoride (BaF 2 ).

Der Einsatz von Streupartikel ist besonders vorteilhaft, da durch die Streupartikel, die für die Lichtdurchmischung notwendige Mindestdicke des Mischelements reduziert werden kann.The use of scattering particles is particularly advantageous because the scattering particles can reduce the minimum thickness of the mixing element necessary for the light to be mixed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Rahmen und dem Mischelement zumindest bereichsweise eine strukturierte Spiegelschicht, insbesondere eine metallische Spiegelschicht, oder eine strukturierte Streuschicht, insbesondere aus Silikon, in das Streupartikel dispergiert sind, angeordnet. Eine solche Spiegelschicht oder Streuschicht ist vorteilhaft, da nicht ausgekoppeltes Licht in das Mischelement zurückgeworfen werden kann und in der Folge vom optoelektronischen Modul abgestrahlt werden kann.In a preferred embodiment, a structured mirror layer, in particular a metallic mirror layer, or a structured scattering layer, in particular made of silicone, in which scattering particles are dispersed, is arranged at least in regions between the frame and the mixing element. Such a mirror layer or scatter layer is advantageous since light that is not coupled out can be reflected back into the mixing element and can subsequently be emitted by the optoelectronic module.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Abstrahlfläche und dem Mischelement ein transparentes Brechungsindex-Anpassungselement, insbesondere aus Silikon, vorgesehen. Ein solches Anpassungselement auf Silikon-Basis wird auch „Index-Matching Gel“ genannt. Der Brechungsindex des transparenten Brechungsindex-Anpassungselements liegt zwischen dem Brechungsindex des Halbleiterchips und dem Brechungsindex des Mischelements. Dies ist vorteilhaft, da die vom Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung effizienter in das Mischelement eingekoppelt werden kann.In a preferred embodiment, a transparent refractive index matching element, in particular made of silicone, is provided between the radiating surface and the mixing element. Such an adjustment element based on silicone is also called an “index matching gel”. The refractive index of the transparent refractive index matching element is between the refractive index of the semiconductor chip and the refractive index of the mixing element. This is advantageous since the electromagnetic radiation emitted by the semiconductor chip can be coupled into the mixing element more efficiently.

In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht der Abstand zwischen benachbarten Halbleiterchips im Wesentlichen der Dicke des Mischelements. Übliche Werte für die Dicke liegen zwischen 1mm und 10mm, vorzugsweise zwischen 3mm und 6mm, besonders bevorzugt bei 4mm. Das Einhalten des obigen Zusammenhangs von Dicke des Mischelements zu Abstand der Halbleiterchips ist vorteilhaft, da dadurch eine ausreichende Mischung der lambertschen Lichtabstrahlung der einzelnen Halbleiterchips erreicht werden kann. Dies ermöglicht eine Flächenleuchte mit einer im Wesentlichen homogen leuchtenden Fläche.In a preferred embodiment, the distance between adjacent semiconductor chips essentially corresponds to the thickness of the mixing element. Usual values for the thickness are between 1 mm and 10 mm, preferably between 3 mm and 6 mm, particularly preferably 4 mm. Maintaining the above relationship between the thickness of the mixing element and the spacing of the semiconductor chips is advantageous, since this makes it possible to achieve sufficient mixing of the Lambertian light emission from the individual semiconductor chips. This enables a surface light with an essentially homogeneously luminous surface.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei Halbleiterchips vorgesehen. Im einfachsten Fall sind die Halbleiterchips parallel miteinander verschaltet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Halbleiterchips seriell mit einander verschaltet. Die serielle Verschaltung ist besonders vorteilhaft, da diese eine im Wesentlichen homogene Stromverteilung auf die Halbleiterchips ermöglicht. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können mehrere Stränge von Halbleiterchips parallel bestromt werden, wobei die Halbleiterchips in jedem Strang seriell bestromt werden.In a preferred embodiment, at least two semiconductor chips are provided. In the simplest case, the semiconductor chips are connected to one another in parallel. In a further preferred embodiment, the semiconductor chips are connected to one another in series. The serial connection is particularly advantageous, since this enables an essentially homogeneous current distribution to the semiconductor chips. In a further preferred embodiment, several strings of semiconductor chips can be energized in parallel, the semiconductor chips being energized in series in each strand.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist im Rahmen aus Vergussmasse mindestens eine elektrische Durchführung vorgesehen. Die elektrische Durchführung kann ein Metall aufweisen. Die elektrische Durchführung kann durch Ausstanzen oder Laserbearbeitung aus einer Kupferfolie hergestellt werden. Alternativ kann die elektrische Durchführung Silizium aufweisen. Die elektrische Durchführung verbindet die erste Kontaktstruktur eines Halbleiterchips mit der zweiten Kontaktstruktur eines benachbarten Halbleiterchips elektrisch leitend. Die elektrische Durchführung ist für eine serielle Verschaltung der Halbleiterchips zwingend notwendig.In a preferred embodiment, at least one electrical feedthrough is provided in the frame made of potting compound. The electrical feedthrough can have a metal. The electrical feedthrough can be produced from a copper foil by punching or laser processing. Alternatively, the electrical feedthrough can have silicon. The electrical feedthrough connects the first contact structure of a semiconductor chip to the second contact structure of an adjacent semiconductor chip in an electrically conductive manner. The electrical feedthrough is absolutely necessary for a serial connection of the semiconductor chips.

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein nicht beanspruchtes Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Moduls mit den folgenden Schritten:

  • - Aufbringen mindestens eines Halbleiterchips zur Emission elektromagnetischer Strahlung auf eine Klebefolie, wobei der Halbleiterchip eine Schicht einer ersten Leitfähigkeit, eine Schicht einer zweiten Leitfähigkeit, eine Abstrahlfläche mit einem Kontakt und eine der Abstrahlfläche gegenüberliegende Kontaktfläche aufweist, wobei die Abstrahlfläche zur Klebefolie weist;
  • - Aufbringen eines Rahmens aus Vergussmasse auf die freiliegenden Bereiche der Klebefolie, derart, dass der Halbleiterchip seitlich zumindest bereichsweise von Vergussmasse umschlossen wird;
  • - Aufbringen einer ersten Kontaktstruktur auf den Rahmen und auf die Kontaktfläche zur elektrischen Kontaktierung der Schicht einer ersten Leitfähigkeit, insbesondere einer p-Leitfähigkeit;
  • - Entfernen der Klebefolie;
  • - Aufbringen einer zweiten Kontaktstruktur auf den Rahmen und auf den Kontakt der Abstrahlfläche, zur elektrischen Kontaktierung der Schicht einer zweiten Leitfähigkeit, insbesondere einer n-Leitfähigkeit.
The present invention also relates to a method, which is not claimed, for producing an optoelectronic module with the following steps:
  • - Applying at least one semiconductor chip for emitting electromagnetic radiation to an adhesive film, the semiconductor chip having a layer of a first conductivity, a layer of a second conductivity, a radiating surface with a contact and a contact surface opposite the radiating surface, the radiating surface facing the adhesive film;
  • Applying a frame made of potting compound to the exposed areas of the adhesive film in such a way that the semiconductor chip is laterally enclosed by potting compound, at least in some areas;
  • Applying a first contact structure to the frame and to the contact surface for making electrical contact with the layer of a first conductivity, in particular a p-conductivity;
  • - removing the adhesive film;
  • - Application of a second contact structure on the frame and on the contact of the radiating surface, for electrical contacting of the layer of a second conductivity, in particular an n-conductivity.

Der Einsatz einer Klebefolie zum Befestigen des mindestens einen Halbleiterchips ist vorteilhaft, da es ausreicht, die Halbleiterchips auf der Klebefolie abzulegen, ohne dass besonders enge Platzierungstoleranzen eingehalten werden müssen. Die Haftkraft der Klebefolie ist dabei so zu wählen, dass die Halbleiterchips für die folgenden Verfahrensschritte ausreichend fest haften. Jedoch muss die Haftkraft derart begrenzt sein, dass die Klebefolie nach dem Aufbringen der ersten Kontaktstruktur von den Halbleiterchips und von dem Rahmen aus Vergussmasse abgelöst werden kann, ohne Rückstände zu hinterlassen oder den mindestens einen Halbleiterchip zu beschädigen. Das Vergießen des mindestens einen Halbleiterchips in einem Rahmen aus Vergussmasse und das Führen der Kontaktstrukturen über den Rahmen sind vorteilhaft, da es die Kontaktierung des Halbleiterchips vereinfacht und verbilligt. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass zunächst sämtliche elektrische Anschlüsse realisiert werden, bevor optische Komponenten, wie beispielsweise Mischelemente, aufgesetzt werden. Dies ermöglicht es, dass die Kontaktstrukturen getestet und bei Bedarf nachgearbeitet werden können, bevor die optische Komponente aufgesetzt wird.The use of an adhesive film for fastening the at least one semiconductor chip is advantageous since it is sufficient to place the semiconductor chips on the adhesive film without having to adhere to particularly tight placement tolerances. The adhesive force of the adhesive film is to be selected so that the semiconductor chips adhere sufficiently firmly for the following process steps. However, the adhesive force must be limited in such a way that the adhesive film can be detached from the semiconductor chips and from the frame made of potting compound after the application of the first contact structure without leaving any residue or damaging the at least one semiconductor chip. Potting the at least one semiconductor chip in a frame made of potting compound and guiding the contact structures over the frame are advantageous since it simplifies and makes contacting the semiconductor chip cheaper. Furthermore, it is advantageous that all electrical connections are first made before optical components, such as mixing elements, are attached. This enables the contact structures to be tested and, if necessary, reworked before the optical component is attached.

Das Aufbringen der ersten und der zweiten Kontaktstruktur kann durch ein flächiges Aufbringen einer Metallisierung erfolgen. Ein möglicher Vorteil flächiger Leitungsstrukturen ist es, dass diese im Vergleich zu Bonddrähten beim klassischen Drahtbonden eine höhere Stromtragfähigkeit aufweisen können. Auch kann durch flächige Leitungsstrukturen die Bauhöhe des optoelektronischen Bauelements gegenüber dem klassischen Drahtbonden reduziert werden.The application of the first and the second contact structure can be carried out by a flat application of a metallization. One possible advantage of flat line structures is that they can have a higher current-carrying capacity compared to bond wires in classic wire bonding. Flat line structures can also reduce the overall height of the optoelectronic component compared to classic wire bonding.

Das flächige Aufbringen der Metallisierung auf den Rahmen, auf den Kontakt auf der Abstrahlfläche und auf die Kontaktfläche kann unmittelbar strukturiert oder durch Einsatz der sogenannten Fototechnik erfolgen.The areal application of the metallization to the frame, to the contact on the radiating surface and to the contact surface can be done directly in a structured manner or by using what is known as photo technology.

Für das unmittelbar strukturierte Aufbringen der Metallisierung können alternativ folgende Verfahren verwendet werden:

  • - Siebdrucken, bei dem durch Verwendung von Schablonen oder Abdeckmasken eine flächige Metallisierung auf den Rahmen und auf die Halbleiterchips aufgebracht wird. Hierbei wird eine elektrisch leitfähige Paste aufgerakelt. In einem Prozessschritt können Metallisierungsdicken von etwa 30 µm erreicht werden. Vorzugsweise kann für eine erhöhte Stromleitfähigkeit und eine erhöhte Stabilität der metallisierten Struktur der Prozessschritt mehrfach wiederholt werden.
  • - Dispensen, bei dem Metallpartikel und ein organisches Medium zu einer Paste vermengt sind und diese Paste mittels einer Kanüle und einer Spritze durch Druckluftimpulse auf den Rahmen aufgebracht wird. Anschließend wird die Paste getrocknet und getempert. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass über die Parameter Druck und Zeit eine beliebige Form der Metallisierung erreicht werden kann. Durch Dispensen wird eine sehr gut haftende Metallisierungsschicht erzeugt. Es können Dicken der Metallisierungsschicht von etwa 50 µm erzeugt werden.
  • - Jetten, bei dem aus einem Vorratsbehälter durch kurze Impulse Tröpfchen aus elektrisch leitfähigem Material auf den Rahmen aufgebracht werden. Nach dem Aufbringen wird das Material ausgehärtet. Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft, da es kontaktlos abläuft.
  • - Spritzen von elektrisch leitfähigem Material auf den Rahmen.
The following methods can alternatively be used for the directly structured application of the metallization:
  • - Screen printing, in which a flat metallization is applied to the frame and the semiconductor chips by using stencils or masking masks. An electrically conductive paste is applied with a doctor blade. Metallization thicknesses of around 30 µm can be achieved in one process step. The process step can preferably be repeated several times for increased electrical conductivity and increased stability of the metallized structure.
  • - Dispensing, in which metal particles and an organic medium are mixed into a paste and this paste is applied to the frame by means of a cannula and a syringe using compressed air pulses. The paste is then dried and tempered. It is particularly advantageous that any form of metallization can be achieved via the parameters pressure and time. Dispensing creates a very well adhering metallization layer generated. The metallization layer can be produced with a thickness of approximately 50 μm.
  • - Jetting, in which droplets of electrically conductive material are applied to the frame by means of short impulses from a storage container. After the application, the material is cured. This method is particularly advantageous because it is non-contact.
  • - Spraying electrically conductive material onto the frame.

Beim Einsatz der Fototechnik wird zunächst eine flächige Metallisierung als sogenannter Seedlayer, auch als Keimschicht bezeichnet, vorzugsweise durch Sputtern vollflächig auf den Rahmen, auf die Kontaktfläche und auf Abstrahlfläche, inklusive Kontakt, aufgebracht. Vorzugsweise werden dabei Seedlayerdicken von etwa 2 µm bis 3 µm erreicht. Als Material für den Seedlayer wird vorzugsweise eine Schichtfolge aus Titan und Kupfer verwendet. Das Titan und das Kupfer werden bevorzugt in einem Schritt aufgesputtert, wobei das Titan als Haftvermittler dient. Das Aufbringen der Kontaktstruktur auf dem Rahmen, auf der Kontaktfläche und auf dem Kontakt der Abstrahlfläche weist die folgenden Verfahrensschritte auf:

  • - Fotolithografie:
    • Aufbringen von Fotolack durch Rotationsbeschichtung auf den gesputterten Seedlayer. Dann wird der Fotolack getrocknet. Anschließend wird der Fotolack über eine Fotomaske belichtet. Dann erfolgt eine Entwicklung des latenten Bildes, wobei die belichteten Bereiche des Fotolacks entfernt werden. Alternativ kann der Verfahrensschritt der Fotolithografie auch so ausgeführt werden, dass die belichteten Bereiche des Fotolacks nach dem Entwickeln bestehen bleiben.
  • - Galvanisches Verstärken oder Elektroplattieren der Kontaktstruktur. Dieser Verfahrensschritt ist notwendig, da die Stromtragfähigkeit des Seedlayers auf Grund seiner geringen Dicke zu gering wäre. Dabei erfolgt eine kontinuierliche elektrochemische Abscheidung von metallischen Niederschlägen auf dem Seedlayer, in den Bereichen, in denen beim Entwickeln der Fotolack entfernt wurde. Beim Elektroplattieren sind Dicken der Metallisierung bis zu etwa 50 µm erreichbar. Besonders vorteilhaft sind Dicken zwischen 15 µm und 30 µm. Als Metallisierungsmaterial wird vorzugsweise Kupfer verwendet.
  • - Entfernen des Fotolackes,
  • - Wegätzen des Seedlayers, der nicht von der galvanischen Verstärkung bedeckt ist. Dieser Schritt beugt einem Kurzschluss vor.
When using photo technology, a flat metallization is first applied as a so-called seed layer, also known as a seed layer, preferably by sputtering over the entire area on the frame, on the contact surface and on the radiation surface, including the contact. Seed layer thicknesses of approximately 2 µm to 3 µm are preferably achieved. A layer sequence made of titanium and copper is preferably used as the material for the seed layer. The titanium and the copper are preferably sputtered on in one step, the titanium serving as an adhesion promoter. The application of the contact structure on the frame, on the contact surface and on the contact of the radiating surface has the following process steps:
  • - photolithography:
    • Application of photoresist by spin coating on the sputtered seed layer. Then the photoresist is dried. The photoresist is then exposed through a photomask. The latent image is then developed, the exposed areas of the photoresist being removed. Alternatively, the process step of photolithography can also be carried out in such a way that the exposed areas of the photoresist remain after development.
  • - Electroplating or electroplating of the contact structure. This process step is necessary because the current-carrying capacity of the seed layer would be too low due to its small thickness. A continuous electrochemical deposition of metallic deposits takes place on the seed layer, in the areas from which the photoresist was removed during development. With electroplating, metallization thicknesses of up to about 50 µm can be achieved. Thicknesses between 15 µm and 30 µm are particularly advantageous. Copper is preferably used as the metallization material.
  • - removing the photoresist,
  • - Etching away the seed layer that is not covered by the galvanic reinforcement. This step prevents a short circuit.

Das Herstellungsverfahren für ein optoelektronisches Modul ist besonders für eine Vielzahl von Halbleiterchips vorteilhaft, da die in dem sogenannten „Kunstwafer“ vergossene Vielzahl von Halbleiterchips gleichzeitig kontaktiert werden können. Dies reduziert die Komplexität der Kontaktierung.The manufacturing process for an optoelectronic module is particularly advantageous for a large number of semiconductor chips, since the large number of semiconductor chips cast in the so-called “artificial wafer” can be contacted at the same time. This reduces the complexity of the contact.

In einer bevorzugten Ausführungsform geht dem Schritt des Aufbringens des Rahmens aus Vergussmasse ein Schritt des Aufbringens mindestens einer elektrischen Durchführung auf die Klebefolie voran. Dieser Schritt ist zwingend notwendig für eine serielle Verschaltung mehrerer Halbleiterchips.In a preferred embodiment, the step of applying the frame made of potting compound is preceded by a step of applying at least one electrical feedthrough to the adhesive film. This step is absolutely necessary for a serial connection of several semiconductor chips.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schritt des Aufbringens des Rahmens aus Vergussmasse folgende Teilschritte auf:

  • - Formpressen (engl. Compression Molding) der Vergussmasse, die den Halbleiterchip und/oder die elektrische Durchführung zumindest bereichsweise umschließt;
  • - Aushärten der Vergussmasse;
  • - Rückschleifen der ausgehärteten Vergussmasse, derart, dass die Kontaktfläche und/oder die der Klebefolie gegenüber liegende Fläche der elektrischen Durchführung im Wesentlichen von Vergussmasse befreit wird. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da durch den Schritt des Rückschleifens die Halbleiterchips und die elektrischen Durchführungen auf eine einheitliche Höhe gebracht werden können. Dies reduziert die notwendige Genauigkeit bei der Bestückung der Klebefolie mit Halbleiterchips und elektrischen Durchführungen.
In a preferred embodiment, the step of applying the frame made of potting compound has the following sub-steps:
  • Compression molding of the potting compound, which at least partially encloses the semiconductor chip and / or the electrical feedthrough;
  • - hardening of the potting compound;
  • Grinding back the cured potting compound in such a way that the contact surface and / or the surface of the electrical feedthrough opposite the adhesive film is essentially freed of potting compound. This embodiment is particularly advantageous since the step of grinding back allows the semiconductor chips and the electrical feedthroughs to be brought to a uniform height. This reduces the necessary accuracy when equipping the adhesive film with semiconductor chips and electrical feedthroughs.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform weist der Schritt des Aufbringens des Rahmens aus Vergussmasse folgende Teilschritte auf:

  • - Aufbringen einer Deckfolie, insbesondere aus Teflon, auf die Kontaktfläche und/oder auf die der Klebefolie gegenüber liegende Fläche der elektrischen Durchführung;
  • - Spritzgießen der Vergussmasse in einen Zwischenraum zwischen Deckfolie und Klebefolie, derart dass der Halbleiterchip und/oder die elektrische Durchführung an den Seiten, die nicht von der Klebefolie und nicht von der Deckfolie bedeckt sind, im Wesentlichen von Vergussmasse umschlossen werden;
  • - Aushärten der Vergussmasse;
  • - Entfernen der Deckfolie.
In an alternative preferred embodiment, the step of applying the frame made of potting compound has the following sub-steps:
  • Applying a cover film, in particular made of Teflon, to the contact surface and / or to the surface of the electrical feedthrough opposite the adhesive film;
  • - Injection molding of the potting compound in an interspace between the cover film and adhesive film, such that the semiconductor chip and / or the electrical feedthrough are essentially enclosed by potting compound on the sides that are not covered by the adhesive film and not by the cover film;
  • - hardening of the potting compound;
  • - Remove the cover sheet.

Diese alternative Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da beim Vergießen sowohl die Kontaktfläche als auch die Abstrahlfläche des Halbleiterchips frei von Vergussmasse bleiben. Deshalb kann der Teilschritt des Rückschleifens entfallen. Diese Ausführungsform wird auch „film assisted molding“ genannt und ist ein Spezialfall des Spritzgießens (engl. Injection molding).This alternative embodiment is particularly advantageous since both the contact surface and the radiation surface of the semiconductor chip remain free of potting compound during potting. The partial step of grinding back can therefore be omitted. These Embodiment is also called “film assisted molding” and is a special case of injection molding.

In einer bevorzugten Ausführungsform folgen auf den Schritt des Aufbringens der ersten Kontaktstruktur folgende Teilschritte nach:

  • - Aufbringen einer elektrisch isolierenden, insbesondere dielektrischen, Schicht;
  • - Aufbringen einer, insbesondere metallischen, Wärmesenke.
In a preferred embodiment, the step of applying the first contact structure is followed by the following substeps:
  • Application of an electrically insulating, in particular dielectric, layer;
  • - Application of an, in particular metallic, heat sink.

Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da die Wärmespreizung eine verbesserte Wärmeabfuhr von den Halbleiterchips an die Umgebungsluft ermöglicht.This embodiment is particularly advantageous since the heat spread enables improved heat dissipation from the semiconductor chips to the ambient air.

In einer bevorzugten Ausführungsform folgt dem Schritt des Aufbringens der zweiten Kontaktstruktur der Schritt des Aufbringens eines Mischelements nach. Dieser Schritt ist vorteilhaft, da erst das Mischelement die räumliche Durchmischung der von den Halbleiterchips emittierten elektromagnetischen Strahlung ermöglicht.In a preferred embodiment, the step of applying the second contact structure is followed by the step of applying a mixing element. This step is advantageous because it is only the mixing element that enables the spatial intermixing of the electromagnetic radiation emitted by the semiconductor chips.

FigurenlisteFigure list

Verschiedene Ausführungsbeispiele werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und zum besseren Verständnis übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein.

  • 1a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls in Schnittansicht;
  • 1b zeigt das erfindungsgemäße optoelektronische Modul aus 1a in Draufsicht;
  • 2 zeigt einen ersten Halbleiterchip in Schnittansicht;
  • 3 zeigt einen zweiten Halbleiterchip in Schnittansicht;
  • 4a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls in Schnittansicht;
  • 4b zeigt das erfindungsgemäße optoelektronische Modul aus 4a in Draufsicht;
  • 5 zeigt die Schritte des erfindungsgemäßen, nicht beanspruchten Herstellungsverfahrens;
  • 6 zeigt das Zwischenprodukt nach Ausführung des Schritts S1 des Herstellungsverfahrens in Schnittansicht;
  • 7 zeigt das alternative Zwischenprodukt nach Ausführung des Schritts S1 des Herstellungsverfahrens in Schnittansicht;
  • 8 zeigt die Anordnung bei der Ausführung des Schritts S2A des Herstellungsverfahrens in Schnittansicht;
  • 9 zeigt die Anordnung bei der Ausführung des zu S2A alternativen Schritts S2B des Herstellungsverfahrens in Schnittansicht;
  • 10 zeigt das Zwischenprodukt nach Ausführung des Schritts S2A oder S2B des Herstellungsverfahrens in Schnittansicht;
  • 11 zeigt das Zwischenprodukt nach Ausführung des Schritts S3 des Herstellungsverfahrens in Schnittansicht;
  • 12 zeigt das Zwischenprodukt nach Ausführung des optionalen Schritts S4 des Herstellungsverfahrens in Schnittansicht;
  • 13 zeigt das Zwischenprodukt nach Ausführung des Schritts S5 des Herstellungsverfahrens in Schnittansicht;
  • 14 zeigt das alternative Zwischenprodukt nach Ausführung des Schritts S5 des Herstellungsverfahrens in Schnittansicht;
  • 15a zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls in Schnittansicht nach Ausführung des Schritts S6 des Herstellungsverfahrens;
  • 15b zeigt das erfindungsgemäße optoelektronische Modul aus 15a in Draufsicht;
  • 16a zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls in Schnittansicht nach Ausführung des Schritts S6 des Herstellungsverfahrens;
  • 16b zeigt das erfindungsgemäße optoelektronische Modul aus 16a in Draufsicht;
  • 17 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls in Schnittansicht nach Ausführung des optionalen Schritts S7 des Herstellungsverfahrens;
  • 18 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls in Schnittansicht nach Ausführung des optionalen Schritts S7 des Herstellungsverfahrens;
  • 19 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls in Schnittansicht nach Ausführung des optionalen Schritts S7 des Herstellungsverfahrens;
  • 20 zeigt ein Ersatzschaltbild für seriell verschaltet Halbleiterchips;
  • 21 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls in Schnittansicht nach Ausführung des Schritts S6 des Herstellungsverfahrens;
  • 22 zeigt ein Ersatzschaltbild für parallel verschaltet Halbleiterchips.
Various exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to the drawings. Identical, identical or identically acting elements are provided with the same reference symbols in the figures. The figures and the proportions of the elements shown in the figures are not to be regarded as being to scale. Rather, individual elements can be shown exaggerated or reduced in size for better representation and for better understanding.
  • 1a shows a first embodiment of an optoelectronic module according to the invention in sectional view;
  • 1b shows the optoelectronic module according to the invention 1a in plan view;
  • 2 shows a first semiconductor chip in sectional view;
  • 3 shows a second semiconductor chip in sectional view;
  • 4a shows a second exemplary embodiment of an optoelectronic module according to the invention in a sectional view;
  • 4b shows the optoelectronic module according to the invention 4a in plan view;
  • 5 shows the steps of the manufacturing method according to the invention, not claimed;
  • 6th shows the intermediate product after performing the step S1 the manufacturing process in sectional view;
  • 7th shows the alternative intermediate product after performing the step S1 the manufacturing process in sectional view;
  • 8th shows the arrangement when performing the step S2A the manufacturing process in sectional view;
  • 9 shows the arrangement in the execution of the to S2A alternative step S2B the manufacturing process in sectional view;
  • 10 shows the intermediate product after performing the step S2A or S2B the manufacturing process in sectional view;
  • 11 shows the intermediate product after performing the step S3 the manufacturing process in sectional view;
  • 12th shows the intermediate product after completing the optional step S4 the manufacturing process in sectional view;
  • 13th shows the intermediate product after performing the step S5 the manufacturing process in sectional view;
  • 14th shows the alternative intermediate product after performing the step S5 the manufacturing process in sectional view;
  • 15a shows a third exemplary embodiment of an optoelectronic module according to the invention in a sectional view after the step has been carried out S6 the manufacturing process;
  • 15b shows the optoelectronic module according to the invention 15a in plan view;
  • 16a shows a fourth exemplary embodiment of an optoelectronic module according to the invention in a sectional view after the step has been carried out S6 the manufacturing process;
  • 16b shows the optoelectronic module according to the invention 16a in plan view;
  • 17th shows a fifth embodiment of an optoelectronic module according to the invention in sectional view after execution of the optional step S7 the manufacturing process;
  • 18th shows a sixth embodiment of an optoelectronic module according to the invention in a sectional view after performing the optional step S7 the manufacturing process;
  • 19th shows a seventh exemplary embodiment of an optoelectronic module according to the invention in a sectional view after the optional step has been carried out S7 the manufacturing process;
  • 20th shows an equivalent circuit diagram for serially connected semiconductor chips;
  • 21 shows an eighth exemplary embodiment of an optoelectronic module according to the invention in a sectional view after performing the step S6 the manufacturing process;
  • 22nd shows an equivalent circuit diagram for semiconductor chips connected in parallel.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEXEMPLARY EMBODIMENTS

1a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls 202 in Schnittansicht. Dieses Modul 202 weist einen Halbleiterchip 104 zur Emission elektromagnetischer Strahlung 118 auf. Der Halbleiterchip 104 weist eine Mehrzahl von Epitaxieschichten auf (nicht in 1a gezeigt; siehe 2 und 3). Der Halbleiterchip weist eine Abstrahlfläche 108 auf, die definiert ist als die Fläche der Epitaxieschichten, an der die elektromagnetische Strahlung 118 aus dem Halbleiterchip 104 austritt. Die Abstrahlfläche 108 weist eine Auskoppelstruktur (als Wellenlinie dargestellt) auf, die die Auskoppeleffizienz der elektromagnetischen Strahlung 118 aus dem Halbleiterchip 104 über die Abstrahlfläche 108 erhöht. Auf der Abstrahlfläche 108 ist ein erster Kontakt angeordnet, der als transparente Kontaktschicht 110 ausgebildet ist. Transparent bedeutet vorliegend, dass elektromagnetische Strahlung aus dem sichtbaren Spektralbereiche ohne wesentliche Absorptionsverlusste die Kontaktschicht 110 durchläuft. Die transparente Kontaktschicht 110 bedeckt die Abstrahlfläche 108 vollflächig. In einem nicht gezeigten alternativen Ausführungsbeispiel kann die transparente Kontaktschicht 110 die Abstrahlfläche 108 nur bereichsweise bedecken. Der Abstrahlfläche 108 liegt eine Kontaktfläche 106 des Halbleiterchips 104 gegenüber. Die Kontaktfläche 106 dient als zweiter elektrischer Kontakt des Halbleiterchips 104. Ein Rahmen 103 aus Vergussmasse 102 umschließt den Halbleiterchip 104 seitlich vollständig. Die Vergussmasse 102 schließt im Wesentlichen bündig mit der dem Halbleiterchip 104 abgewandten Oberfläche der transparenten Kontaktschicht 110 und mit der Kontaktschicht 106 ab. Die Abstrahlfläche 108, genauer gesagt die transparente Kontaktschicht 110, und die Kontaktfläche 106 sind frei von Vergussmasse 102. Das bündige Abschließen der Vergussmasse 102 ist vorteilhaft, da auf solch plane Strukturen besonders einfach stabile Kontaktstrukturen aufgebracht werden können. In einem nicht in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel umschließt die Vergussmasse 102 die Seitenflächen des Halbleiterchips 104 nur bereichsweise. Auch kann an der Grenze von Kontaktfläche 106 zu Vergussmasse 102 und/oder an der Grenze von transparenter Kontaktschicht 110 zu Vergussmasse 102 eine Stufe ausgebildet sein. 1a shows a first embodiment of an optoelectronic module according to the invention 202 in sectional view. This module 202 has a semiconductor chip 104 for the emission of electromagnetic radiation 118 on. The semiconductor chip 104 has a plurality of epitaxial layers (not in 1a shown; please refer 2 and 3 ). The semiconductor chip has a radiating surface 108 on, which is defined as the area of the epitaxial layers on which the electromagnetic radiation 118 from the semiconductor chip 104 exit. The radiating surface 108 has a decoupling structure (shown as a wavy line) that the decoupling efficiency of the electromagnetic radiation 118 from the semiconductor chip 104 over the radiating surface 108 elevated. On the radiating surface 108 a first contact is arranged as a transparent contact layer 110 is trained. In the present case, transparent means that electromagnetic radiation from the visible spectral range penetrates the contact layer without significant absorption losses 110 passes through. The transparent contact layer 110 covers the radiating surface 108 all over. In an alternative embodiment not shown, the transparent contact layer 110 the radiating surface 108 cover only in certain areas. The radiating surface 108 is a contact area 106 of the semiconductor chip 104 opposite to. The contact area 106 serves as the second electrical contact of the semiconductor chip 104 . A frame 103 from potting compound 102 encloses the semiconductor chip 104 laterally complete. The potting compound 102 closes essentially flush with that of the semiconductor chip 104 remote surface of the transparent contact layer 110 and with the contact layer 106 away. The radiating surface 108 , more precisely the transparent contact layer 110 , and the contact area 106 are free from casting compound 102 . The flush finish of the potting compound 102 is advantageous because stable contact structures can be applied particularly easily to such planar structures. In an embodiment not shown in the figures, the casting compound surrounds 102 the side faces of the semiconductor chip 104 only in areas. Also can be on the border of the contact area 106 to casting compound 102 and / or at the border of the transparent contact layer 110 to casting compound 102 be formed a stage.

In 1a ist eine erste Kontaktstruktur 114 zumindest bereichsweise auf dem Rahmen 103 und zumindest bereichsweise auf der Kontaktfläche 106 angeordnet. Die erste Kontaktstruktur 114 dient zur elektrischen Kontaktierung einer Schicht einer ersten Leitfähigkeit (nicht in 1a gezeigt; siehe 2 und 3) des Halbleiterchips 104. Eine zweite Kontaktstruktur 116 ist flächig auf dem Rahmen 103 und bereichsweise auf der transparenten Kontaktschicht 110 angeordnet. Die zweite Kontaktstruktur 116 dient zur elektrischen Kontaktierung einer Schicht einer zweiten Leitfähigkeit (nicht in 1a gezeigt; siehe 2 und 3) des Halbleiterchips 104. Die zweite Kontaktstruktur 116 weist einen Überlappungsbereich 112 über den Rand der transparenten Kontaktschicht 110 von beispielsweise 5µm auf. Durch den Überlappungsbereich 112 ist die zweite Kontaktstruktur 116 in mechanischem und elektrischem Kontakt mit der transparenten Kontaktschicht 110, die die Abstrahlfläche 108 vollflächig bedeckt. Ein Überlappungsbereich von nur wenigen µm ist vorteilhaft, da nur ein kleiner Teil der Abstrahlfläche 108 und der transparenten Kontaktschicht 110 abgeschattet ist. Es kann deshalb selbst bei kleinen Halbleiterchips 104 mit Kantenlängen von beispielsweise nur 50µm, eine hohe Auskoppeleffizienz für die elektromagnetischer Strahlung 118 aus dem Halbleiterchip 104 erreicht werden. Die transparente Kontaktschicht 110 weist beispielsweise Indium Zinn Oxid (engl. Indium Tin Oxid (ITO)) oder Zink Oxid auf.In 1a is a first contact structure 114 at least in some areas on the frame 103 and at least in some areas on the contact surface 106 arranged. The first contact structure 114 serves for the electrical contacting of a layer with a first conductivity (not in 1a shown; please refer 2 and 3 ) of the semiconductor chip 104 . A second contact structure 116 is flat on the frame 103 and in some areas on the transparent contact layer 110 arranged. The second contact structure 116 serves for the electrical contacting of a layer with a second conductivity (not in 1a shown; please refer 2 and 3 ) of the semiconductor chip 104 . The second contact structure 116 has an overlap area 112 over the edge of the transparent contact layer 110 of, for example, 5 µm. Through the overlap area 112 is the second contact structure 116 in mechanical and electrical contact with the transparent contact layer 110 that is the radiating surface 108 completely covered. An overlap area of only a few µm is advantageous because only a small part of the radiating surface 108 and the transparent contact layer 110 is shadowed. It can therefore even be used with small semiconductor chips 104 with edge lengths of only 50 µm, for example, a high coupling-out efficiency for the electromagnetic radiation 118 from the semiconductor chip 104 can be achieved. The transparent contact layer 110 includes, for example, indium tin oxide (indium tin oxide (ITO)) or zinc oxide.

Die erste Kontaktstruktur 114 ist auf der Seite des Rahmens 103, die an die Kontaktfläche 106 angrenzt, aufgebracht. Die zweite Kontaktstruktur 116 ist auf der Seite des Rahmens 103, die an die Abstrahlfläche 108 und an die transparente Kontaktschicht 110 angrenzt, aufgebracht.The first contact structure 114 is on the side of the frame 103 that are attached to the contact surface 106 adjoins, upset. The second contact structure 116 is on the side of the frame 103 that are attached to the radiating surface 108 and to the transparent contact layer 110 adjoins, upset.

Die Vergussmasse 102 weist als Wirtsmaterial wenigstens eines der folgenden Materialien auf:

  • - Silikon
  • - Epoxydharz
  • - Hybridmaterialien.
The potting compound 102 has at least one of the following materials as host material:
  • - silicone
  • - epoxy resin
  • - hybrid materials.

In die Vergussmasse 102 können Partikel dispergiert sein, die wenigstens eines der folgenden Materialien aufweisen:

  • - Titandioxid (TiO2),
  • - Aluminiumoxid (Al2O3) ,
  • - Zirkoniumoxid (ZrO),
  • - Bariumdifluorid (BaF2)
  • - Siliziumdioxid (SiO2)
  • - Ruß.
In the potting compound 102 Particles may be dispersed that comprise at least one of the following materials:
  • - titanium dioxide (TiO 2 ),
  • - aluminum oxide (Al 2 O 3 ),
  • - zirconium oxide (ZrO),
  • - barium difluoride (BaF 2 )
  • - silicon dioxide (SiO 2 )
  • - soot.

Die Partikel sind nicht in 1a dargestellt.The particles are not in 1a shown.

1b zeigt das erfindungsgemäße optoelektronische Modul aus 1a in Draufsicht. Die zweite Kontaktstruktur 116 umschließt die transparente Kontaktschicht 110 an allen vier Seiten. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Bestromung des Halbleiterchips 104 über die Kontaktschicht 110. Die zweite Kontaktstruktur 116 weist an allen vier Seiten der transparenten Kontaktschicht 110 einen Überlappungsbereich 112 mit der transparenten Kontaktschicht 110 auf. Die zweite Kontaktstruktur 116 weist eine Breite auf, die größer ist als die Breite der transparenten Kontaktschicht 110. In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann die zweite Kontaktstruktur 116 nur eine, zwei oder 3 Seiten der transparenten Kontaktschicht 110 kontaktieren. Insbesondere für kleine Halbleiterchips 104, im Wesentlichen mit Kantenlängen kleiner als 200µm, kann dies für die Bestromung ausreichend sein. 1b shows the optoelectronic module according to the invention 1a in plan view. The second contact structure 116 encloses the transparent contact layer 110 on all four sides. This enables a uniform energization of the semiconductor chip 104 over the contact layer 110 . The second contact structure 116 points on all four sides of the transparent contact layer 110 an overlap area 112 with the transparent contact layer 110 on. The second contact structure 116 has a width which is greater than the width of the transparent contact layer 110 . In an exemplary embodiment not shown, the second contact structure 116 only one, two or 3 sides of the transparent contact layer 110 to contact. Especially for small semiconductor chips 104 , essentially with edge lengths smaller than 200 µm, this can be sufficient for the energization.

2 zeigt einen ersten Halbleiterchip 104 in Schnittansicht. Der Halbleiterchip 104 weist ein elektrisch leitfähiges Substrat 121 auf, das an einer Grundfläche mit einer Kontaktfläche 106 abschließt. Das Substrat 121 kann beispielsweise Germanium oder Silizium aufweisen. Das Substrat 121 dient als Kontaktierungs- und Befestigungsmittel für nachfolgende Epitaxieschichten des Halbleiterchips 104 und wird in der vorliegenden Anmeldung als Teil des Halbleiterchips 104 betrachtet. Dem Substrat 121 ist eine Schicht einer ersten Leitfähigkeit 120, insbesondere einer p-Leitfähigkeit, nachgeordnet. Der Schicht einer ersten Leitfähigkeit ist eine aktive Zone 122 nachgeordnet. Der aktiven Zone 122 ist eine Schicht einer zweiten Leitfähigkeit 124, insbesondere einer n-Leitfähigkeit, nachgeordnet. Alternativ kann die Schicht einer ersten Leitfähigkeit 120 n-leitend und die Schicht einer zweiten Leitfähigkeit 124 p-leitend sein. Die Schicht einer ersten Leitfähigkeit 120, die aktive Zone 122 und die Schicht einer zweiten Leitfähigkeit 124 sind epitaktisch aufeinander aufgewachsen. 2 shows a first semiconductor chip 104 in sectional view. The semiconductor chip 104 has an electrically conductive substrate 121 on that on a base with a contact surface 106 concludes. The substrate 121 can include germanium or silicon, for example. The substrate 121 serves as a contacting and fastening means for subsequent epitaxial layers of the semiconductor chip 104 and is used in the present application as part of the semiconductor chip 104 considered. The substrate 121 is a layer of first conductivity 120 , in particular a p-conductivity, subordinated. The layer of first conductivity is an active zone 122 subordinate. The active zone 122 is a layer of a second conductivity 124 , in particular an n-conductivity, subordinated. Alternatively, the layer can have a first conductivity 120 n-type and the layer of a second conductivity 124 be p-type. The layer of a first conductivity 120 , the active zone 122 and the layer of a second conductivity 124 grew up epitaxially on top of each other.

Die elektromagnetische Strahlung 118 verlässt den Halbleiterchip 104 über die Abstrahlfläche 108. Die Abstrahlfläche 108 weist eine Auskoppelstruktur auf, die in 2 als gewellte Linie dargestellt ist. Die Auskoppelstruktur kann beispielsweise eine Pyramidenstruktur aufweisen, was der Übersichtlichkeit halber nicht detailliert in 2 dargestellt ist. Die Abstrahlfläche 108 ist vollflächig mit einer elektrisch leitfähigen, transparenten Kontaktschicht 110, beispielsweise aus Indium Zinn Oxid (engl. ITO), bedeckt. Nach dem Austritt aus der Abstrahlfläche 108 durchläuft die elektromagnetische Strahlung 118 die transparente Kontaktschicht 110. Die Absorption der elektromagnetischen Strahlung 118 in der transparenten Kontaktschicht 110 ist bei geeigneter Materialwahl ausreichend gering. Die transparente Kontaktschicht 110 wird in der vorliegenden Anmeldung nicht als Bestandteil des Halbleiterchips 104 betrachtet.The electromagnetic radiation 118 leaves the semiconductor chip 104 over the radiating surface 108 . The radiating surface 108 has a coupling-out structure that is shown in 2 is shown as a wavy line. The coupling-out structure can have a pyramid structure, for example, which is not shown in detail for the sake of clarity 2 is shown. The radiating surface 108 is all over with an electrically conductive, transparent contact layer 110 , for example of indium tin oxide (ITO) covered. After emerging from the radiating surface 108 passes through the electromagnetic radiation 118 the transparent contact layer 110 . The absorption of electromagnetic radiation 118 in the transparent contact layer 110 is sufficiently low with a suitable choice of material. The transparent contact layer 110 is not used in the present application as a component of the semiconductor chip 104 considered.

3 zeigt einen zweiten Halbleiterchip 104 in Schnittansicht. Der Halbleiterchip 104 in 3 entspricht im Wesentlichen dem Halbleiterchip in 2, außer: Ein Kontaktpad 117 ist unmittelbar auf der Abstrahlfläche 108 des Halbleiterchips 104 aufgebracht. Das Kontaktpad 117 wird in der vorliegenden Anmeldung nicht als Bestandteil des Halbleiterchips 104 betrachtet. Das Kontaktpad 117 weist ein elektrisch leitfähiges Metall oder eine metallische Legierung auf. Das Kontaktpad 117 hat die gleiche Funktion wie die transparente Kontaktschicht 110 aus 2, also die Bestromung der Schicht einer zweiten Leitfähigkeit 124. Das Kontaktpad 117 bedeckt beispielsweise weniger als 30%, vorzugsweise weniger als 15% der Abstrahlfläche 108. 3 shows a second semiconductor chip 104 in sectional view. The semiconductor chip 104 in 3 essentially corresponds to the semiconductor chip in 2 , except: a contact pad 117 is directly on the radiating surface 108 of the semiconductor chip 104 upset. The contact pad 117 is not used in the present application as a component of the semiconductor chip 104 considered. The contact pad 117 comprises an electrically conductive metal or a metallic alloy. The contact pad 117 has the same function as the transparent contact layer 110 the end 2 , i.e. the energization of the layer of a second conductivity 124 . The contact pad 117 covers, for example, less than 30%, preferably less than 15% of the radiating surface 108 .

Die Kantenlänge der Abstrahlfläche 108 des Halbleiterchips 104 in 2 und 3 kann zwischen etwa 50µm und etwa 1000µm betragen. The edge length of the radiating surface 108 of the semiconductor chip 104 in 2 and 3 can be between about 50 µm and about 1000 µm.

Je kleiner der Halbleiterchip 104 desto kleiner sollte das Kontaktpad 117 auf der Abstrahlfläche 108 gewählt werden, um die Abschattung der elektromagnetischen Strahlung 118 durch das Kontaktpad 117 zu minimieren.The smaller the semiconductor chip 104 the smaller the contact pad should be 117 on the radiating surface 108 be chosen to obscure the electromagnetic radiation 118 through the contact pad 117 to minimize.

In der in 2 und 3 dargestellten aktiven Zone 122 wird die elektromagnetische Strahlung 118 erzeugt. Die aktive Zone 122 kann ein pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW) oder eine Einfach-Quantentopfstruktur (SQW) sein. Quantentopfstruktur bedeutet: Quantentöpfe (3-dim), Quantendrähte (2-dim) und Quantenpunkte (1-dim).In the in 2 and 3 active zone shown 122 becomes the electromagnetic radiation 118 generated. The active zone 122 can be a pn junction, a double heterostructure, a multiple quantum well structure (MQW) or a single quantum well structure (SQW). Quantum well structure means: quantum wells (3-dim), quantum wires (2-dim) and quantum dots (1-dim).

Der Halbleiterchip 104, genauer gesagt der epitaktisch aufeinander aufgewachsene Schichtstapel mit der Schicht einer ersten Leitfähigkeit 120, der aktive Zone 122 und der Schicht einer zweiten Leitfähigkeit 124, kann auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial basieren. III-V-Verbindungshalbleitermaterialen sind vorteilhaft, da bei der Strahlungserzeugung hohe interne Quanteneffizienzen erzielt werden können.The semiconductor chip 104 , more precisely the layer stack grown epitaxially on top of one another with the layer of a first conductivity 120 , the active zone 122 and the layer of second conductivity 124 , can be based on a III-V compound semiconductor material. III-V compound semiconductor materials are advantageous since high internal quantum efficiencies can be achieved when generating radiation.

Der Halbleiterchip 104 weist beispielsweise Aluminium Indium Gallium Nitrid (AlxInyGa1-x-yN) auf. Hierbei gilt 0≤x≤1, 0≤y≤1 und x+y≤1, insbesondere mit x≠1, y≠1, x≠0 und/oder y≠0. Dieser Halbleiterchip 104 kann elektromagnetische Strahlung 118 vom ultravioletten Spektralbereich über den blauen Spektralbereich bis zum grünen Spektralbereich emittieren.The semiconductor chip 104 includes, for example, aluminum indium gallium nitride (Al x In y Ga 1-xy N). The following applies here: 0≤x≤1, 0≤y≤1 and x + y≤1, especially with x ≠ 1, y ≠ 1, x ≠ 0 and / or y ≠ 0. This semiconductor chip 104 can electromagnetic radiation 118 emit from the ultraviolet spectral range through the blue spectral range to the green spectral range.

Der Halbleiterchip 104 weist beispielsweise Aluminium Indium Gallium Phosphid (AlxInyGa1-x-yP) auf. Hierbei gilt 0≤x≤1, 0≤y≤1 und x+y≤1, insbesondere mit x≠1, y≠1, x≠0 und/oder y≠0. Dieser Halbleiterchip 104 kann elektromagnetische Strahlung 118 vom roten Spektralbereich bis zum gelben Spektralbereich emittieren.The semiconductor chip 104 includes, for example, aluminum indium gallium phosphide (Al x In y Ga 1-xy P). Here, 0 x 1, 0 y 1 and x + y 1, in particular with x ≠ 1, y ≠ 1, x ≠ 0 and / or y ≠ 0. This semiconductor chip 104 can electromagnetic radiation 118 emit from the red spectral range to the yellow spectral range.

Beispielsweise kann der Halbleiterchip 104 als Oberflächenemitter, insbesondere als sogenannter Dünnfilmchip, ausgebildet sein. Der Einsatz eines Oberflächenemitters ist besonders vorteilhaft, da sein Licht besonders effizient in nachgeordnete optische Elemente, wie zum Beispiel in Mischelemente, einkoppelbar ist. Der Dünnfilmchip ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift WO2005081319A1 bekannt, deren Offenbarung hiermit durch Rückbezug in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung aufgenommen wird.For example, the semiconductor chip 104 be designed as a surface emitter, in particular as a so-called thin-film chip. The use of a surface emitter is particularly advantageous because its light can be coupled particularly efficiently into downstream optical elements, such as, for example, into mixing elements. The thin-film chip is from the laid-open specification, for example WO2005081319A1 known, the disclosure of which is hereby incorporated into the disclosure of the present application by reference.

4a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls 204 in Schnittansicht. Das Ausführungsbeispiel in 4a unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel in 1a nur durch die Art der Kontaktierung der Schicht einer zweiten Leitfähigkeit (nicht in 4a gezeigt).Im Übrigen gelten die Ausführungen in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel in 1a. Anstelle der transparenten Kontaktschicht 110 in 1a ist in 4a auf der Abstrahlfläche 108 ein Kontaktpad 117 aufgebracht. Das Kontaktpad 117 wird durch eine zweite Kontaktstruktur in Form einer planaren Kontaktschicht 138 elektrisch leitend kontaktiert. Der Begriff der planaren Kontaktschicht 138 wird vorliegend als Abgrenzung zum herkömmlichen Drahtbonden verwendet. Im Gegensatz zu einem Bonddraht hat die planare Kontaktschicht 138 eine flächige Ausprägung. 4a shows a second embodiment of an optoelectronic module according to the invention 204 in sectional view. The embodiment in 4a differs from the embodiment in 1a only through the type of contacting the layer of a second conductivity (not in 4a The remarks relating to the first exemplary embodiment in FIG 1a . Instead of the transparent contact layer 110 in 1a is in 4a on the radiating surface 108 a contact pad 117 upset. The contact pad 117 is made by a second contact structure in the form of a planar contact layer 138 electrically conductive contacted. The concept of the planar contact layer 138 is used here to differentiate it from conventional wire bonding. In contrast to a bond wire, the planar contact layer has 138 a flat expression.

4b zeigt das erfindungsgemäße optoelektronische Modul 204 aus 4a in Draufsicht. Das Kontaktpad 117 ist unmittelbar auf der Abstrahlfläche 108 aufgebracht. Das Kontaktpad 117 wird über die planare Kontaktschicht 138 elektrisch kontaktiert. Die planare Kontaktschicht 138 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel die gleiche Funktion wie die zweite Kontaktstruktur 116 im Ausführungsbeispiel von 1b. Die planare Kontaktschicht 138 kann die Form eines länglichen Streifens aufweisen. Die planare Kontaktschicht 138 weist eine Erstreckung (Breite) senkrecht zu Ihrer Haupterstreckungsrichtung von 5µm bis 150µm, vorzugsweise von 10µm bis 50µm, auf. Die zu wählende Breite der planaren Kontaktschicht 138 ist abhängig von der Größe des Kontaktpads 117, das kontaktiert werden soll und von der notwendigen Stromtragfähigkeit. Die planare Kontaktschicht 138 kann beispielsweise eine Dicke von 5µm bis 60µm, vorzugsweise von 15µm bis 25µm, aufweisen. 4b shows the optoelectronic module according to the invention 204 the end 4a in plan view. The contact pad 117 is directly on the radiating surface 108 upset. The contact pad 117 is over the planar contact layer 138 electrically contacted. The planar contact layer 138 has the same function as the second contact structure in the present exemplary embodiment 116 in the embodiment of 1b . The planar contact layer 138 may be in the form of an elongated strip. The planar contact layer 138 has an extension (width) perpendicular to its main direction of extension of 5 μm to 150 μm, preferably 10 μm to 50 μm. The width of the planar contact layer to be chosen 138 depends on the size of the contact pad 117 that is to be contacted and the necessary current carrying capacity. The planar contact layer 138 can for example have a thickness of 5 μm to 60 μm, preferably 15 μm to 25 μm.

5 zeigt die Schritte S1 bis S7 des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Moduls. 5 shows the steps S1 until S7 of the process for the production of an optoelectronic module.

Im Schritt S1 wird mindestens ein Halbleiterchip 104 zur Emission elektromagnetischer Strahlung 118 auf eine Klebefolie 132 aufgebracht. Der Halbleiterchip 104 weist eine Abstrahlfläche 108 und eine der Abstrahlfläche 108 gegenüberliegende Kontaktfläche 106 auf. Auf der Abstrahlfläche 108 ist in Abstrahlrichtung eine transparente Kontaktschicht 110 aufgebracht. Beim Aufbringen weist die Abstrahlfläche 108 des Halbleiterchips 104 und damit auch die transparente Kontaktschicht 110 zur Klebefolie 132. Es wird mindestens eine elektrische Durchführung 130, beispielsweise aus Kupfer oder Silizium, auf die Klebefolie 132 aufgebracht. In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann auf die elektrischen Durchführungen 130 verzichtet werden.In step S1 becomes at least one semiconductor chip 104 for the emission of electromagnetic radiation 118 on an adhesive sheet 132 upset. The semiconductor chip 104 has a radiating surface 108 and one of the radiating surface 108 opposite contact surface 106 on. On the radiating surface 108 is a transparent contact layer in the direction of emission 110 upset. When applied, the radiating surface points 108 of the semiconductor chip 104 and thus also the transparent contact layer 110 to the adhesive film 132 . There will be at least one electrical feedthrough 130 , for example made of copper or silicon, on the adhesive film 132 upset. In an embodiment not shown, the electrical feedthroughs 130 be waived.

In 6 ist das Zwischenprodukt 302 nach Ausführung des Schrittes S1 dargestellt. Die den beiden Halbleiterchips 104 in Abstrahlrichtung nachgeordneten transparenten Kontaktschichten 110 haften mit ihren planen Oberflächen unmittelbar auf der Klebefolie 132. Dadurch sind die beiden Halbleiterchips 104 für die nachfolgenden Schritte des Herstellungsverfahrens auf der Klebefolie 132 mechanisch fixiert. Ebenso sind zwei elektrische Durchführungen 130 auf der Klebefolie 132 angeordnet. In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen weist das Zwischenprodukt des Schrittes S1 einen einzelnen Halbleiterchip 104 oder eine Vielzahl von Halbleiterchips 104 auf. In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen weist das Zwischenprodukt des Schrittes S1 keine, eine oder eine Vielzahl von elektrischen Durchführungen 130 auf.In 6th is the intermediate product 302 after performing the step S1 shown. The two semiconductor chips 104 Transparent contact layers downstream in the direction of radiation 110 adhere directly to the adhesive film with their flat surfaces 132 . This makes the two semiconductor chips 104 for the subsequent steps of the manufacturing process on the adhesive film 132 mechanically fixed. There are also two electrical feed-throughs 130 on the adhesive film 132 arranged. In exemplary embodiments that are not shown, the intermediate product of step S1 a single semiconductor chip 104 or a variety of semiconductor chips 104 on. In exemplary embodiments that are not shown, the intermediate product of step S1 none, one or a large number of electrical feed-throughs 130 on.

In 7 ist das zu 6 alternative Zwischenprodukt 304 nach Ausführung des Schrittes S1 dargestellt. Es sind zwei Halbleiterchips 104 und zwei elektrische Durchführungen 130 auf der Klebefolie 132 fixiert. Die Abstrahlflächen 108 und die Kontaktpads 117 sind in direktem Kontakt mit der Klebefolie 132. In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen weist das Zwischenprodukt des Schrittes S1 einen einzelnen Halbleiterchip 104 oder eine Vielzahl von Halbleiterchips 104 auf. In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen weist das Zwischenprodukt des Schrittes S1 keine, eine oder eine Vielzahl von elektrischen Durchführungen 130 auf.In 7th is that too 6th alternative intermediate 304 after performing the step S1 shown. There are two semiconductor chips 104 and two electrical feedthroughs 130 on the adhesive film 132 fixed. The radiating surfaces 108 and the contact pads 117 are in direct contact with the adhesive film 132 . In exemplary embodiments that are not shown, the intermediate product of step S1 a single semiconductor chip 104 or a variety of semiconductor chips 104 on. In exemplary embodiments that are not shown, the intermediate product of step S1 none, one or a large number of electrical feed-throughs 130 on.

Im Schritt S1 werden die Halbleiterchips 104 und die elektrischen Durchführungen 130 lediglich auf der Klebefolie 132 abgelegt. Es ist kein separates Kleben oder Löten der Halbleiterchips 104 und der elektrischen Durchführungen 130 auf einen Träger notwendig.In step S1 become the semiconductor chips 104 and the electrical feedthroughs 130 only on the adhesive film 132 filed. There is no separate gluing or soldering of the semiconductor chips 104 and the electrical feedthroughs 130 on a carrier necessary.

Im Schritt S2 wird ein Rahmen 103 aus Vergussmasse 102 derart auf die freiliegenden Bereiche der Klebefolie 132 aufgebracht, dass die Halbleiterchips 104 seitlich zumindest bereichsweise von Vergussmasse 102 umschlossen werden. Die Kontaktflächen 106 und die Abstrahlflächen 108 bzw. die transparenten Kontaktschichten 110 der Halbleiterchips 104 sind im Wesentlichen von Vergussmasse 102 befreit. Der Schritt S2 kann mit zwei verschiedenen Verfahren S2A oder S2B ausgeführt werden und führt zum gleichen Zwischenprodukt 310.In step S2 becomes a frame 103 from potting compound 102 so on the exposed areas of the adhesive film 132 applied that the semiconductor chips 104 laterally at least partially of potting compound 102 be enclosed. the Contact surfaces 106 and the radiating surfaces 108 or the transparent contact layers 110 the semiconductor chips 104 are essentially made of potting compound 102 freed. The step S2 can be done using two different procedures S2A or S2B and leads to the same intermediate product 310 .

In der Variante S2A wird Vergussmasse 102, die die Halbleiterchips 104 und/oder die elektrischen Durchführungen 130 zumindest bereichsweise umschließt, formgepresst. In 8 ist die Anordnung bei Ausführung des Schrittes S2A in Schnittansicht gezeigt. Diese Anordnung wird als Zwischenprodukt 306 bezeichnet. Es ist der Schritt des Formpressens (engl. Compression Molding) veranschaulicht. Die Basis der Moldform 140 umschließt die Klebefolie 132, auf die die beiden Halbleiterchips 104 und die beiden elektrischen Durchführungen 130 aufgeklebt sind. Der Deckel der Moldform 142 bildet mit der Basis 140 einen Hohlraum, der mit Vergussmasse 102, beispielsweise mit Silikon, gefüllt ist. Die Vergussmasse 102 umschließt die nicht von der Klebefolie 132 bedeckten Flächen der Halbleiterchips 104 und der elektrischen Durchführungen 130 vollständig. Nach dem Schritt des Pressens wird die Vergussmasse 102 ausgehärtet. Das Aushärten kann durch ein Einwirken von thermischer Energie oder durch eine Einstrahlung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere aus dem UV-Bereich, erfolgen. Anschließend wird die ausgehärtete Vergussmasse 102 derart zurückgeschliffen, dass die Kontaktflächen 106 der beiden Halbleiterchips 104 und die der Klebefolie 132 gegenüber liegenden Flächen der beiden elektrischen Durchführungen 130 im Wesentlichen von Vergussmasse 102 befreit werden.In the variant S2A becomes potting compound 102 who have favourited the semiconductor chips 104 and / or the electrical feedthroughs 130 at least partially encloses, compression molded. In 8th is the order when performing the step S2A shown in sectional view. This arrangement is considered an intermediate 306 designated. The compression molding step is illustrated. The base of the mold 140 encloses the adhesive film 132 on which the two semiconductor chips 104 and the two electrical feedthroughs 130 are glued on. The lid of the mold 142 forms with the base 140 a cavity filled with potting compound 102 , for example with silicone, is filled. The potting compound 102 does not enclose them with the adhesive film 132 covered areas of the semiconductor chips 104 and the electrical feedthroughs 130 Completely. After the pressing step, the potting compound 102 hardened. The curing can take place through the action of thermal energy or through the irradiation of electromagnetic radiation, in particular from the UV range. Then the hardened potting compound 102 ground back in such a way that the contact surfaces 106 of the two semiconductor chips 104 and that of the adhesive film 132 opposite surfaces of the two electrical feedthroughs 130 essentially from potting compound 102 to be freed.

In der Variante S2B wird die Vergussmasse 102 durch Spritzgießen (engl. Injection Molding) eingebracht. 9 zeigt die Anordnung bei der Ausführung des alternativen Schrittes S2B in Schnittansicht. Diese Anordnung wird als Zwischenprodukt 308 bezeichnet. Es ist der Schritt des Spritzgießens veranschaulicht. Die Klebefolie 132 mit den beiden Halbleiterchips 104 und den beiden elektrischen Durchführungen 130 wird auf einem Träger 144 einer Moldform angeordnet. Anschließend wird eine Deckfolie 146, beispielsweise aus Teflon, auf die Kontaktfläche 106 der beiden Halbleiterchips 104 und auf die der Klebefolie 132 gegenüber liegenden Flächen der beiden elektrischen Durchführungen 130 aufgebracht. Anschließend wird Vergussmasse 102 in den Zwischenraum zwischen Deckfolie 146 und Klebefolie 132 gespritzt, derart dass die Halbleiterchips 104 und die elektrischen Durchführungen 130 an den Seiten, die nicht von der Klebefolie 132 und nicht von der Deckfolie 146 bedeckt sind, vollständig von Vergussmasse 102 umschlossen werden. Anschließend wird die Vergussmasse 102 ausgehärtet. Abschließend wird die Deckfolie 146 entfernt. Diesen Spezialfall des Spritzgießens nennt man auch Film unterstütztes Formpressen (engl. „Film Assisted Molding“).In the variant S2B becomes the potting compound 102 introduced by injection molding. 9 Figure 8 shows the arrangement in performing the alternate step S2B in sectional view. This arrangement is considered an intermediate 308 designated. The injection molding step is illustrated. The adhesive film 132 with the two semiconductor chips 104 and the two electrical feedthroughs 130 is on a carrier 144 a mold arranged. A cover sheet is then applied 146 , for example made of Teflon, on the contact surface 106 of the two semiconductor chips 104 and on that of the adhesive film 132 opposite surfaces of the two electrical feedthroughs 130 upset. Then potting compound is used 102 in the space between the cover sheet 146 and adhesive film 132 injected such that the semiconductor chips 104 and the electrical feedthroughs 130 on the sides that are not covered by the adhesive film 132 and not from the cover sheet 146 are completely covered by potting compound 102 be enclosed. Then the potting compound 102 hardened. Finally, the cover sheet 146 removed. This special case of injection molding is also called film assisted molding.

Die Klebefolie 132 ist beispielsweise eine Kunststofffolie, die auf beiden Seiten haftend ist. Die Seite der Klebefolie 132, auf die die Halbleiterchips 104 und die elektrischen Durchführungen 130 aufgebracht sind, bleibt bei allen vorkommenden Temperaturen haftend. Die Seite der Klebefolie 132, die zum metallischen Träger 140, 144 des Moldwerkzeuges weist, verliert Ihre Haftkraft ab einer bestimmten Temperatur (engl. Thermo release). Die Klebefolie 132 löst sich also ab einer bestimmten Temperatur selbständig vom Träger 140, 144 des Moldwerkzeuges ab.The adhesive film 132 is for example a plastic film that is adhesive on both sides. The side of the adhesive film 132 on which the semiconductor chips 104 and the electrical feedthroughs 130 are applied remains adhesive at all occurring temperatures. The side of the adhesive film 132 that lead to the metallic carrier 140 , 144 of the molding tool, loses its adhesive force above a certain temperature (thermo release). The adhesive film 132 So it detaches itself from the wearer at a certain temperature 140 , 144 of the molding tool.

10 zeigt das Zwischenprodukt 310 nach Ausführung des Schrittes S2A oder S2B in Schnittansicht. Die beiden Halbleiterchips 104 und die beiden elektrischen Durchführungen 130 sind an ihren Seitenflächen vollständig von ausgehärteter Vergussmasse 102 umgeben. Die ausgehärtete Vergussmasse 102 bildet einen Rahmen 103 um die beiden Halbleiterchips 104 und um die beiden elektrischen Durchführungen 130. Der Rahmen 103 schließt bündig mit den Kontaktflächen 106 der Halbleiterchips 104 und mit den Flächen der elektrischen Durchführungen 130, die der Klebefolie 132 gegenüberliegen, ab. In einem nicht gezeigten Zwischenprodukt kann zwischen dem Rahmen 103 und den Kontaktflächen 106 und/oder zwischen dem Rahmen 103 und den Flächen der elektrischen Durchführungen 130, die der Klebefolie gegenüberliegen, eine Stufe ausgebildet sein. Die Kontaktflächen 106 der Halbleiterchips 104 und die der Klebefolie 132 gegenüberliegenden Flächen der elektrischen Durchführungen sind vollständig von Vergussmasse 102 befreit. Das Zwischenprodukt 310 ergibt sich unabhängig davon, ob der Verfahrensschritt S2 gemäß der Variante S2A oder der Variante S2B ausgeführt wurde. 10 shows the intermediate 310 after performing the step S2A or S2B in sectional view. The two semiconductor chips 104 and the two electrical feedthroughs 130 are completely made of hardened potting compound on their side surfaces 102 surround. The hardened potting compound 102 forms a framework 103 around the two semiconductor chips 104 and around the two electrical feed-throughs 130 . The frame 103 closes flush with the contact surfaces 106 the semiconductor chips 104 and with the surfaces of the electrical feedthroughs 130 who have favourited the adhesive film 132 opposite, from. In an intermediate product, not shown, between the frame 103 and the contact surfaces 106 and / or between the frame 103 and the surfaces of the electrical feedthroughs 130 facing the adhesive film, a step may be formed. The contact areas 106 the semiconductor chips 104 and that of the adhesive film 132 opposite surfaces of the electrical feedthroughs are completely made of potting compound 102 freed. The intermediate product 310 arises regardless of whether the process step S2 according to the variant S2A or the variant S2B was executed.

Im Schritt S3 wird eine erste Kontaktstruktur 114 auf die der Klebefolie 132 gegenüber liegende Fläche des Rahmens 103, auf die Kontaktflächen 106 der Halbleiterchips 104 und auf die der Klebefolie 132 gegenüberliegenden Flächen der elektrischen Durchführungen 130 aufgebracht. Die erste Kontaktstruktur 114 kann beispielsweise durch Fotolithografie, Siebdrucken oder Jetten aufgebracht werden. Die Kontaktstruktur 114 weist beispielsweise ein Metall, wie Kupfer, oder eine metallische Legierung auf. 11 zeigt das Zwischenprodukt 312 nach Ausführen des Schrittes S3 in Schnittansicht. Die erste Kontaktstruktur 114 verbindet jeweils die Kontaktfläche 106 eines Halbleiterchips 104 mit einer elektrischen Durchführung 130.In step S3 becomes a first contact structure 114 on the adhesive film 132 opposite surface of the frame 103 , on the contact surfaces 106 the semiconductor chips 104 and on that of the adhesive film 132 opposite surfaces of the electrical feedthroughs 130 upset. The first contact structure 114 can be applied, for example, by photolithography, screen printing or jetting. The contact structure 114 comprises, for example, a metal such as copper or a metallic alloy. 11 shows the intermediate 312 after performing the step S3 in sectional view. The first contact structure 114 connects the contact area 106 of a semiconductor chip 104 with an electrical feedthrough 130 .

Im optionalen Schritt S4 wird eine elektrisch isolierende, insbesondere dielektrische, Schicht 134 auf die erste Kontaktstruktur 114 und auf die nicht von der ersten Kontaktstruktur 114 bedeckten Bereiche der Seite des Rahmens 103 aus Vergussmasse 102, die der Klebefolie 132 gegenüberliegt, aufgebracht. Anschließend wird eine, insbesondere metallische, Wärmesenke 136 auf die elektrisch isolierende Schicht 134 aufgebracht. 12 zeigt das Zwischenprodukt 314 nach Ausführen des optionalen Schrittes S4.In the optional step S4 becomes an electrically insulating, in particular dielectric, layer 134 on the first contact structure 114 and not on them from the first contact structure 114 covered areas of the side of the frame 103 from potting compound 102 who have favourited the adhesive film 132 opposite, applied. A heat sink, in particular a metallic one, is then applied 136 on the electrically insulating layer 134 upset. 12th shows the intermediate 314 after completing the optional step S4 .

In 8, 9, 10, 11 und 12 sind nur Halbleiterchips 104 dargestellt, die als Kontakt auf der Abstrahlfläche 108 eine transparente Kontaktschicht 110 aufweisen. Das Herstellungsverfahren verläuft jedoch identisch, wenn statt der transparenten Kontaktschicht 110 ein Kontaktpad 117 als Kontakt auf der Abstrahlfläche 108 aufgebracht ist.In 8th , 9 , 10 , 11 and 12th are just semiconductor chips 104 shown as the contact on the radiating surface 108 a transparent contact layer 110 exhibit. However, the manufacturing process is identical if the transparent contact layer is used instead 110 a contact pad 117 as contact on the radiating surface 108 is upset.

Im Schritt S5 wird die Klebefolie 132 entfernt. Beispielsweise kann die Klebefolie 132 durch einfaches Abziehen entfernt werden. 13 und 14 zeigen das Zwischenprodukt 316 und 318 nach Ausführen des Schrittes S5 in Schnittansicht. In 13 sind Halbleiterchips 104 dargestellt, deren Abstrahlfläche 108 vollständig mit der transparenten Kontaktschicht 110 bedeckt ist. Die transparente Kontaktschicht 110 ist vollständig von Vergussmasse 102 befreit. In 14 sind Halbleiterchips 104 dargestellt, bei denen das Kontaktpad 117 direkt auf die Abstrahlfläche 108 aufgebracht ist. Das Kontaktpad 117 und die Abstrahlfläche 108 sind vollständig von Vergussmasse 102 befreit. Zudem zeigen 13 und 14 elektrische Durchführungen 130 deren Flächen, die der ersten Kontaktstruktur 114 gegenüberliegen, vollständig von Vergussmasse 102 befreit sind. Dadurch sind die Halbleiterchips 104 und die elektrischen Durchführungen 130 für das Aufbringen einer zweiten Kontaktstruktur 116 ausgelegt.In step S5 becomes the adhesive film 132 removed. For example, the adhesive film 132 can be removed by simply peeling them off. 13th and 14th show the intermediate 316 and 318 after performing the step S5 in sectional view. In 13th are semiconductor chips 104 shown, their radiating surface 108 completely with the transparent contact layer 110 is covered. The transparent contact layer 110 is completely made of potting compound 102 freed. In 14th are semiconductor chips 104 shown in which the contact pad 117 directly on the radiating surface 108 is upset. The contact pad 117 and the radiating surface 108 are completely made of potting compound 102 freed. Also show 13th and 14th electrical feedthroughs 130 their surfaces, those of the first contact structure 114 opposite, completely of potting compound 102 are exempt. This makes the semiconductor chips 104 and the electrical feedthroughs 130 for applying a second contact structure 116 designed.

Im Schritt S6 wird eine zweite Kontaktstruktur 116, 118 auf den Rahmen 103 aus Vergussmasse 102, auf die Kontakte 110, 117 auf der Abstrahlfläche 108 zur elektrischen Kontaktierung einer Schicht einer zweiten Leitfähigkeit (nicht in 15a gezeigt) der Halbleiterchips 104 und auf die elektrischen Durchführungen 130 aufgebracht. Die zweite Kontaktstruktur 116 kann beispielsweise ein Metall, wie Kupfer, oder eine metallische Legierung aufweisen. Die zweite Kontaktstruktur 116 kann beispielsweise durch Fotolithografie, Siebdrucken oder Jetten aufgebracht werden.In step S6 becomes a second contact structure 116 , 118 on the frame 103 from potting compound 102 , on the contacts 110 , 117 on the radiating surface 108 for making electrical contact with a layer of a second conductivity (not shown in FIG. 15a) of the semiconductor chips 104 and on the electrical feed-throughs 130 upset. The second contact structure 116 can for example comprise a metal such as copper or a metallic alloy. The second contact structure 116 can be applied, for example, by photolithography, screen printing or jetting.

Das Endprodukt 206 nach Ausführung von Schritt S6 ist in den 15a und 15b gezeigt. 15a zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls 206 in Schnittansicht. 15b zeigt das erfindungsgemäße optoelektronische Modul 206 aus 15a in Draufsicht. Das optoelektronische Modul 206 weist zwei Halbleiterchips 104 mit jeweils einer transparenten Kontaktschicht 110 auf. Die elektrischen Durchführungen 130 verbinden jeweils elektrisch leitend die erste Kontaktstruktur 114 eines ersten Halbleiterchips 104 mit der zweiten Kontaktstruktur 116 eines benachbarten Halbleiterchips 104. Die zweite Kontaktstruktur 116 ist in elektrischem Kontakt mit der transparenten Kontaktschicht 110 und bestromt diese von allen vier Seiten (siehe 15b). Die zweite Kontaktschicht 116 ist flächig auf den Rahmen 103 aufgebracht und weist einen Überlappungsbereich 112 von beispielsweise 5µm mit der transparenten Kontaktschicht 110 auf. Die beiden Halbleiterchips 104 sind seriell miteinander verschaltet. Hierfür sind die elektrischen Durchführungen 130 zwingend notwendig. Auf der Seite des Rahmens 103, die an die Kontaktfläche 106 angrenzt, ist eine elektrisch isolierende Isolationsschicht 134 aufgebracht. Auf der Isolationsschicht 134 ist eine, insbesondere metallische, Wärmesenke 136 aufgebracht.The end product 206 after performing step S6 is in the 15a and 15b shown. 15a shows a third embodiment of an optoelectronic module according to the invention 206 in sectional view. 15b shows the optoelectronic module according to the invention 206 the end 15a in plan view. The optoelectronic module 206 has two semiconductor chips 104 each with a transparent contact layer 110 on. The electrical feedthroughs 130 each electrically conductively connect the first contact structure 114 of a first semiconductor chip 104 with the second contact structure 116 of an adjacent semiconductor chip 104 . The second contact structure 116 is in electrical contact with the transparent contact layer 110 and energizes them from all four sides (see 15b) . The second contact layer 116 is flat on the frame 103 applied and has an overlap area 112 of, for example, 5 µm with the transparent contact layer 110 on. The two semiconductor chips 104 are interconnected in series. The electrical feed-throughs are for this 130 mandatory. On the side of the frame 103 that are attached to the contact surface 106 is an electrically insulating insulation layer 134 upset. On the insulation layer 134 is a heat sink, especially a metallic one 136 upset.

Das zum optoelektronischen Modul 206 alternative optoelektronische Modul 208 als Endprodukt von Schritt S6 ist in den 16a und 16b gezeigt. 16a zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls 208 in Schnittansicht. 16b zeigt das erfindungsgemäße optoelektronische Modul 208 aus 16a in Draufsicht. Die erste Kontaktstruktur 114, die Anordnung der Isolationsschicht 134 und der Wärmesenke 136 des optoelektronischen Moduls 208 sind identisch zum optoelektronischen Modul 206. Die beiden Halbleiterchips 104 in 16a und 16b sind seriell verschaltet. Die zweite Kontaktstruktur ist als planare Kontaktschicht 138 ausgebildet, die die elektrischen Durchführungen 130 elektrisch leitend mit den Kontaktpads 117 auf den Abstrahlflächen 108 der beiden Halbleiterchips 104 verbindet. Die Eigenschaften und Abmessungen der planaren Kontaktstruktur 138 und des Kontaktpads 117 sind beispielsweise in 4a und 4b beschrieben.That about the optoelectronic module 206 alternative optoelectronic module 208 as the end product of step S6 is in the 16a and 16b shown. 16a shows a fourth embodiment of an optoelectronic module according to the invention 208 in sectional view. 16b shows the optoelectronic module according to the invention 208 the end 16a in plan view. The first contact structure 114 , the arrangement of the insulation layer 134 and the heat sink 136 of the optoelectronic module 208 are identical to the optoelectronic module 206 . The two semiconductor chips 104 in 16a and 16b are connected in series. The second contact structure is a planar contact layer 138 formed the electrical feedthroughs 130 electrically conductive with the contact pads 117 on the radiating surfaces 108 of the two semiconductor chips 104 connects. The properties and dimensions of the planar contact structure 138 and the contact pad 117 are for example in 4a and 4b described.

Im optionalen Schritt S7 wird ein Mischelement 154 auf die in 15a dargestellte Anordnung aufgesetzt. Das Mischelement dient zur räumlichen und spektralen Durchmischung der elektromagnetischen Strahlung 118, die von den Halbleiterchips 104 abgestrahlt wird. 17 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls 210 in Schnittansicht nach Ausführung des optionalen Schritts S7 des Herstellungsverfahrens. Die Wärmesenke 136, die elektrisch isolierende Schicht 134, die erste Kontaktstruktur 114, der Rahmen 103, die beiden Halbleiterchips 104 mit den zugehörigen Abstrahlflächen 108 und den auf den Abstrahlflächen 108 aufgebrachten transparenten Kontaktschichten 110 sowie die zweite Kontaktstruktur 116 sind identisch zum Ausführungsbeispiel in 15a. Die Halbleiterchips 104 sind wie im Ausführungsbeispiel von 15a seriell miteinander verschaltet. Im Gegensatz zum optoelektronischen Modul 206 in den 15a und 15b ist beim optoelektronischen Modul 210 ein Mischelement 154 vorgesehen. Das Mischelement 154 ist den Halbleiterchips 104 in Abstrahlrichtung nachgeordnet. Die Dicke 155 des Mischelements 154 entspricht im Wesentlichen dem Abstand 159 zwischen benachbarten Halbleiterchips 104. Die Dicke 155 kann beispielsweise Werte zwischen 1mm und 10mm, vorzugsweise zwischen 3mm und 6mm, besonders bevorzugt 4mm aufweisen. Das Mischelement 154 kann beispielsweise Glas (SiO2) oder Polymethylmethacrylat (PMMA) aufweisen. Auf der vom Rahmen 103 abgewandten Fläche des Mischelements 154 kann beispielsweise eine Auskoppelschicht 156 angeordnet sein. Die Auskoppelschicht 156 kann als Aufrauung der Oberfläche des Mischelements 154 realisiert sein. Die Auskoppelschicht 156 ist vorteilhaft, da mehr Licht das Mischelement 154 verlassen kann. Die Aufrauung des Mischelements 154 kann bei der Herstellung des Mischelements 154 oder nachträglich erzeugt werden. Die Aufrauung kann beispielsweise eine Pyramidenstruktur aufweisen. Die Pyramiden können beispielsweise durch einen Sputterprozess in der Oberfläche des Mischelements 154 dargestellt werden. Die Größe der Auskoppelstrukturen liegen im Bereich einer oder mehrerer Wellenlängen des von den Halbleiterchips 104 emittierten Lichts, beispielsweise zwischen 50nm und 5µm, insbesondere zwischen 100nm und 1µm. Zwischen der Einheit aus Rahmen 103, Halbleiterchips 104 und elektrischen Durchführungen 130 und dem Mischelement 154 sind folgende Elemente angeordnet. Auf den Abstrahlflächen 108, genauer auf den transparenten Kontaktschichten 110, sind transparente Brechungsindex-Anpassungselemente 157, insbesondere aus Silikon, vorgesehen. Der Wert des Brechungsindex der transparenten Brechungsindex-Anpassungselemente 157 liegt zwischen dem Wert des Brechungsindex der Halbleiterchips 104 und dem Wert des Brechungsindex des Mischelements 154. Der Brechungsindex von Glas beträgt für Licht im sichtbaren Spektralbereich etwa 1,4. Der Brechungsindex von PMMA beträgt etwa 1,49. Der Brechungsindex für einen InGaN-Halbleiterchip beträgt etwa 2,4. Der Brechungsindex für einen InGaAlP-Halbleiterchip beträgt etwa 3,5. Vorzugsweise wird für die Brechungsindex-Anpassungselemente 157 hochbrechendes HRI-Silikon, mit einem Brechungsindex von etwa 1,6 verwendet.In the optional step S7 becomes a mixing element 154 on the in 15a shown arrangement put on. The mixing element is used for spatial and spectral mixing of the electromagnetic radiation 118 by the semiconductor chips 104 is emitted. 17th shows a fifth embodiment of an optoelectronic module according to the invention 210 in sectional view after completing the optional step S7 the manufacturing process. The heat sink 136 , the electrically insulating layer 134 , the first contact structure 114 , the frame 103 , the two semiconductor chips 104 with the associated radiation surfaces 108 and on the radiating surfaces 108 applied transparent contact layers 110 as well as the second contact structure 116 are identical to the embodiment in 15a . The semiconductor chips 104 are as in the embodiment of 15a interconnected in series. In contrast to the optoelectronic module 206 in the 15a and 15b is at the optoelectronic module 210 a mixing element 154 intended. The mixing element 154 is the semiconductor chips 104 downstream in radiation direction. The fat 155 of the mixing element 154 essentially corresponds to the distance 159 between adjacent semiconductor chips 104 . The fat 155 can for example have values between 1mm and 10mm, preferably between 3mm and 6mm, particularly preferably 4mm. The mixing element 154 can for example have glass (SiO 2 ) or polymethyl methacrylate (PMMA). On the from the frame 103 facing away surface of the mixing element 154 can for example be a decoupling layer 156 be arranged. The decoupling layer 156 can be seen as roughening the surface of the mixing element 154 be realized. The decoupling layer 156 is advantageous because more light is the mixing element 154 can leave. The roughening of the mixing element 154 can be used in the manufacture of the mixing element 154 or can be created afterwards. The roughening can have a pyramid structure, for example. The pyramids can for example by a sputtering process in the surface of the mixing element 154 being represented. The size of the coupling-out structures are in the range of one or more wavelengths of the semiconductor chips 104 emitted light, for example between 50 nm and 5 μm, in particular between 100 nm and 1 μm. Between the frame unit 103 , Semiconductor chips 104 and electrical feedthroughs 130 and the mixing element 154 the following elements are arranged. On the radiating surfaces 108 , more precisely on the transparent contact layers 110 , are transparent refractive index adjustment elements 157 , in particular made of silicone, provided. The value of the refractive index of the transparent refractive index matching elements 157 lies between the value of the refractive index of the semiconductor chips 104 and the value of the index of refraction of the mixing element 154 . The refractive index of glass for light in the visible spectral range is around 1.4. The refractive index of PMMA is about 1.49. The refractive index for an InGaN semiconductor chip is about 2.4. The refractive index for an InGaAlP semiconductor chip is about 3.5. Preferably for the refractive index matching elements 157 high refractive index HRI silicone, used with a refractive index of around 1.6.

Dem Rahmen 103 ist eine strukturierte Spiegelschicht 152 oder alternativ eine strukturierte Streuschicht 153 nachgeordnet. Die strukturierte Spiegelschicht 152 kann beispielsweise eine metallische Spiegelschicht, insbesondere aus Silber, sein. Die strukturierte Streuschicht 153 kann beispielsweise Silikon aufweisen, in das Streupartikel (nicht in 17 gezeigt) dispergiert sind.The frame 103 is a structured mirror layer 152 or alternatively a structured scattering layer 153 subordinate. The structured mirror layer 152 can for example be a metallic mirror layer, in particular made of silver. The structured litter layer 153 can, for example, contain silicone, into which scattering particles (not in 17th shown) are dispersed.

Die strukturierte Spiegelschicht 152 bzw. Streuschicht 153 ist beispielsweise über ein Verbindungsmedium 150 mit dem Rahmen 103 verbunden. Das Verbindungsmedium 150 kann beispielsweise Silikon-Kleber sein. Das Verbindungsmedium 150 und das Brechungsindex-Anpassungselement 157 können beispielsweise aus dem gleichen Material bestehen.The structured mirror layer 152 or scattering layer 153 is for example via a connection medium 150 with the frame 103 tied together. The connection medium 150 can be silicone glue, for example. The connection medium 150 and the refractive index matching element 157 can for example consist of the same material.

Ein transparentes Brechungsindex-Anpassungselement 157 füllt den gesamten Hohlraum aus, der durch die plane Oberfläche der transparente Kontaktschicht 110, die zweite Kontaktstruktur 116, die strukturierte Streuschicht 153 bzw. die strukturierte Spiegelschicht 152 und das Mischelement 154 gebildet ist.A transparent refractive index matching element 157 fills the entire cavity created by the flat surface of the transparent contact layer 110 , the second contact structure 116 , the structured litter layer 153 or the structured mirror layer 152 and the mixing element 154 is formed.

18 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls 212 in Schnittansicht nach Ausführung des optionalen Schritts S7 des Herstellungsverfahrens. Das optoelektronische Modul 212 unterscheidet sich nur dadurch vom optoelektronischen Modul 210 aus 17, dass Konversionselemente 158 in das Mischelement 154 eingebracht sind. Die Konversionselemente 158 sind den transparenten Brechungsindex-Anpassungselementen 157 und den Halbleiterchips 104 in Abstrahlrichtung nachgeordnet. Die Konversionselemente 158 können beispielsweise Silikon aufweisen, in das Leuchtstoffpartikel, beispielsweise aus Yttrium Aluminium Granat (YAG), eingebettet sind. Die Kavitäten im Mischelement, die die Konversionselemente 158 aufnehmen, können durch Abformen eines Masters oder durch Heißprägen erzeugt werden. 18th shows a sixth embodiment of an optoelectronic module according to the invention 212 in sectional view after completing the optional step S7 the manufacturing process. The optoelectronic module 212 differs only in this way from the optoelectronic module 210 the end 17th that conversion elements 158 into the mixing element 154 are introduced. The conversion elements 158 are the transparent refractive index matching elements 157 and the semiconductor chips 104 downstream in radiation direction. The conversion elements 158 can, for example, comprise silicone in which phosphor particles, for example made of yttrium aluminum garnet (YAG), are embedded. The cavities in the mixing element, which are the conversion elements 158 can be created by molding a master or by hot stamping.

19 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls 214 in Schnittansicht nach Ausführung des optionalen Schritts S7 des Herstellungsverfahrens. Das optoelektronische Modul 214 entspricht im Wesentlichen dem optoelektronischen Modul 212. Nur die Konversionselemente 158 sind anders angeordnet. Die Konversionselemente 158 sind in den Ausnehmungen der strukturierten Spiegelschicht 152 bzw. der strukturierten Streuschicht 153 angeordnet. Mit anderen Worten füllen die Konversionselemente 158 einen Großteil des im Text zu 18 definierten Hohlraumes aus. Mit anderen Worten sind die Konversionselemente 158 zwischen dem Mischelement 154 und den Brechungsindex-Anpassungselementen 157 angeordnet. 19th shows a seventh embodiment of an optoelectronic module according to the invention 214 in sectional view after completing the optional step S7 the manufacturing process. The optoelectronic module 214 essentially corresponds to the optoelectronic module 212 . Only the conversion elements 158 are arranged differently. The conversion elements 158 are in the recesses of the structured mirror layer 152 or the structured scattering layer 153 arranged. In other words, fill the conversion elements 158 much of what is in the text too 18th defined cavity. In other words, they are conversion elements 158 between the mixing element 154 and the refractive index matching elements 157 arranged.

20 zeigt ein Ersatzschaltbild 402 für beispielsweise fünf seriell verschaltete Halbleiterchips 104. Bestromt werden die Halbleiterchips 104 durch einen ersten 410 und einen zweiten 412 externen Anschluss. 20th shows an equivalent circuit diagram 402 for, for example, five semiconductor chips connected in series 104 . The semiconductor chips are energized 104 through a first 410 and a second 412 external connection.

21 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Moduls 216 in Schnittansicht nach Ausführung des Schritts S6 des Herstellungsverfahrens. Die beiden Halbleiterchips 104 sind über eine erste Kontaktstruktur 114 und eine zweite Kontaktstruktur 116 parallel miteinander verschaltet. Exemplarisch sind als Kontakte auf der Abstrahlfläche 108 transparente Kontaktschichten 110 dargestellt. In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel können als Kontakte auf der Abstrahlfläche 108 mit der gleichen Funktion metallene Kontaktpads 117 eingesetzt werden. Es sind keine elektrischen Durchführungen 130 notwendig. Optional kann in einem Schritt S7 ein Mischelement 154 den Halbleiterchips 104 in Abstrahlrichtung nachgeordnet werden. Ein solches optoelektronisches Modul mit parallel verschalteten Halbleiterchips 104 ist nicht in den Figuren dargestellt, da bis auf die parallele Verschaltung der Halbleiterchips 104 das für optoelektronische Module (z.B. 17, 18 und 19) mit seriell verschalteten Halbleiterchips 104 Gesagte gilt. 21 shows an eighth embodiment of an optoelectronic module according to the invention 216 in sectional view after execution of the step S6 the manufacturing process. The two semiconductor chips 104 are about a first contact structure 114 and a second contact structure 116 connected in parallel with each other. Examples are as contacts on the radiating surface 108 transparent contact layers 110 shown. In an exemplary embodiment not shown, contacts can be used on the radiating surface 108 metal contact pads with the same function 117 can be used. There are no electrical feed-throughs 130 necessary. Optionally, in one step S7 a mixing element 154 the semiconductor chips 104 be arranged downstream in the radiation direction. Such an optoelectronic module with semiconductor chips connected in parallel 104 is not shown in the figures, except for the parallel connection of the semiconductor chips 104 that for optoelectronic modules (e.g. 17th , 18th and 19th ) with serially connected semiconductor chips 104 Said applies.

22 zeigt ein Ersatzschaltbild 404 für beispielsweise fünf parallel verschaltete Halbleiterchips 104. Bestromt werden die Halbleiterchips durch einen ersten 410 und einen zweiten 412 externen Anschluss. 22nd shows an equivalent circuit diagram 404 for, for example, five semiconductor chips connected in parallel 104 . The semiconductor chips are energized by a first one 410 and a second 412 external connection.

In den optoelektronischen Modulen 210, 212, 214 und 216 sind die Halbleiterchips 104 jeweils über eine transparente Kontaktschicht 110 auf der Abstrahlfläche 108 kontaktiert. Alternativ können die Halbleiterchips 104 über ein Kontaktpad 117 auf der Abstrahlfläche 108 kontaktiert werden. Da optoelektronische Module, die Halbleiterchips 104 mit einem Kontaktpad 117 aufweisen, im Übrigen den optoelektronischen Modulen mit einer transparenten Kontaktschicht 110 entsprechen, wurde auf weitere Ausführungsbeispiele mit Halbleiterchips 104 mit einem Kontaktpad 117 verzichtet.In the optoelectronic modules 210 , 212 , 214 and 216 are the semiconductor chips 104 each with a transparent contact layer 110 on the radiating surface 108 contacted. Alternatively, the semiconductor chips 104 via a contact pad 117 on the radiating surface 108 to be contacted. Because optoelectronic modules, the semiconductor chips 104 with a contact pad 117 have, moreover the optoelectronic modules with a transparent contact layer 110 correspond to further exemplary embodiments with semiconductor chips 104 with a contact pad 117 waived.

Claims (14)

Optoelektronisches Modul (202, 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216) mit: - mindestens einem Halbleiterchip (104) zur Emission elektromagnetischer Strahlung (118), der eine Schicht einer ersten Leitfähigkeit (120), insbesondere einer p-Leitfähigkeit, eine Schicht einer zweiten Leitfähigkeit (124), insbesondere einer n-Leitfähigkeit, eine Abstrahlfläche (108) und eine der Abstrahlfläche (108) gegenüberliegende Kontaktfläche (106) aufweist, - einem Kontakt (110, 117) auf der Abstrahlfläche (108), - einem Rahmen (103) aus Vergussmasse (102), der den Halbleiterchip (104) seitlich zumindest bereichsweise derart umschließt, dass die Abstrahlfläche (108) und die Kontaktfläche (106) im Wesentlichen frei von Vergussmasse(102) sind, - einer ersten Kontaktstruktur (114), zumindest bereichsweise angeordnet auf dem Rahmen (103) und zumindest bereichsweise angeordnet auf der Kontaktfläche (106), zur elektrischen Kontaktierung der Schicht einer ersten Leitfähigkeit (120) und - einer zweiten Kontaktstruktur (116, 138) zumindest bereichsweise angeordnet auf dem Rahmen (103) und zumindest bereichsweise angeordnet auf dem Kontakt (110, 117) der Abstrahlfläche (108), zur elektrischen Kontaktierung der Schicht einer zweiten Leitfähigkeit (124) , - einem Mischelement (154) zur räumlichen Durchmischung elektromagnetischer Strahlung, wobei das Mischelement (154) dem Halbleiterchip (104) in Abstrahlrichtung nachgeordnet ist, und wobei zwischen dem Rahmen (103) und dem Mischelement (154) zumindest bereichsweise eine strukturierte Spiegelschicht (152) oder eine strukturierte Streuschicht (153) angeordnet ist.Optoelectronic module (202, 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216) with: - At least one semiconductor chip (104) for emitting electromagnetic radiation (118), which has a layer of a first conductivity (120), in particular a p-conductivity, a layer of a second conductivity (124), in particular an n-conductivity, a radiating surface (108 ) and has a contact surface (106) opposite the radiating surface (108), - a contact (110, 117) on the radiating surface (108), - A frame (103) made of potting compound (102) which laterally encloses the semiconductor chip (104) at least in certain areas in such a way that the radiating surface (108) and the contact surface (106) are essentially free of potting compound (102), - A first contact structure (114), at least partially arranged on the frame (103) and at least partially arranged on the contact surface (106), for making electrical contact with the layer of a first conductivity (120) and - A second contact structure (116, 138) arranged at least in some areas on the frame (103) and at least in some areas on the contact (110, 117) of the radiating surface (108), for making electrical contact with the layer of a second conductivity (124), - A mixing element (154) for spatial mixing of electromagnetic radiation, wherein the mixing element (154) is arranged downstream of the semiconductor chip (104) in the emission direction, and wherein between the frame (103) and the mixing element (154), at least in some areas, a structured mirror layer (152) or a structured scattering layer (153) is arranged. Optoelektronisches Modul gemäß Anspruch 1, wobei die Vergussmasse (102) wenigstens eines der folgenden Materialien aufweist: - Silikon - Epoxydharz - HybridmaterialienOptoelectronic module according to Claim 1 wherein the potting compound (102) comprises at least one of the following materials: silicone - epoxy resin - hybrid materials Optoelektronisches Modul gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in die Vergussmasse (102) Partikel dispergiert sind, die wenigstens eines der folgenden Materialien aufweisen: - Titandioxid (TiO2), - Aluminiumoxid (Al2O3) , - Zirkoniumoxid (ZrO), - Bariumdifluorid (BaF2), - Siliziumdioxid (SiO2) , - Ruß.Optoelectronic module according to Claim 1 or 2 , particles having at least one of the following materials dispersed in the casting compound (102): - titanium dioxide (TiO 2 ), - aluminum oxide (Al 2 O 3 ), - zirconium oxide (ZrO), - barium difluoride (BaF 2 ), - Silicon dioxide (SiO 2 ), - soot. Optoelektronisches Modul gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei der Kontakt auf der Abstrahlfläche (108) eine transparente Kontaktschicht (110), insbesondere aus Indium-Zinn-Oxid und/oder Zinkoxid, aufweist, wobei die transparente Kontaktschicht (110) die Abstrahlfläche (108) zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollflächig, bedeckt.Optoelectronic module according to one of the preceding claims, wherein the contact on the radiating surface (108) has a transparent contact layer (110), in particular made of indium tin oxide and / or zinc oxide, the transparent contact layer (110) having the radiating surface (108) covered at least in some areas, preferably over the entire area. Optoelektronisches Modul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kontakt auf der Abstrahlfläche (108) ein Kontaktpad (117) aufweist, wobei das Kontaktpad (117) weniger als 30%, vorzugsweise weniger als 15%, der Abstrahlfläche (108) bedeckt.Optoelectronic module according to one of the Claims 1 until 3 wherein the contact on the radiating surface (108) has a contact pad (117), the contact pad (117) covering less than 30%, preferably less than 15%, of the radiating surface (108). Optoelektronisches Modul gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei die erste Kontaktstruktur (114) auf der Seite des Rahmens (103), die an die Kontaktfläche (106) angrenzt, aufgebracht ist und wobei die zweite Kontaktstruktur (116, 138) auf der Seite des Rahmens (103), die an die Abstrahlfläche (108) angrenzt, aufgebracht ist.Optoelectronic module according to one of the preceding claims, wherein the first contact structure (114) on the Side of the frame (103) which adjoins the contact surface (106) is applied, and wherein the second contact structure (116, 138) is applied to the side of the frame (103) which adjoins the radiating surface (108). Optoelektronisches Modul gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei auf der Seite des Rahmens (103), die an die Kontaktfläche (106) angrenzt, und auf der Kontaktfläche (106) eine elektrisch isolierende Isolationsschicht (134) und auf der Isolationsschicht (134) eine, insbesondere metallische, Wärmesenke (136) aufgebracht ist.Optoelectronic module according to one of the preceding claims, wherein on the side of the frame (103) which adjoins the contact surface (106) and on the contact surface (106) an electrically insulating insulation layer (134) and on the insulation layer (134) an, in particular metallic heat sink (136) is applied. Optoelektronisches Modul gemäß einem der vorigen Ansprüche mit einem Konversionselement (158), insbesondere aus Silikon, in das Leuchtstoffpartikel eingebettet sind, wobei das Konversionselement (158) dem Halbleiterchip (104) in Abstrahlrichtung nachgeordnet ist.Optoelectronic module according to one of the preceding claims with a conversion element (158), in particular made of silicone, in which phosphor particles are embedded, the conversion element (158) being arranged downstream of the semiconductor chip (104) in the emission direction. Optoelektronisches Modul gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei die strukturierte Spiegelschicht (152) insbesondere eine metallische Spiegelschicht oder die strukturierte Streuschicht (153) insbesondere aus Silikon gebildet ist, in das Streupartikel dispergiert sind.Optoelectronic module according to one of the preceding claims, wherein the structured mirror layer (152) in particular a metallic mirror layer or the structured scatter layer (153) is formed in particular from silicone, in which scatter particles are dispersed. Optoelektronisches Modul gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei zwischen der Abstrahlfläche (108) und dem Mischelement (154) ein transparentes Brechungsindex-Anpassungselement (157), insbesondere aus Silikon, vorgesehen ist, wobei der Brechungsindex des transparenten Brechungsindex-Anpassungselements (157) zwischen dem Brechungsindex des Halbleiterchips (104) und dem Brechungsindex des Mischelements (154) liegt.Optoelectronic module according to one of the preceding claims, wherein a transparent refractive index matching element (157), in particular made of silicone, is provided between the radiating surface (108) and the mixing element (154), the refractive index of the transparent refractive index matching element (157) between the Refractive index of the semiconductor chip (104) and the refractive index of the mixing element (154). Optoelektronisches Modul gemäß einem der vorigen Ansprüche mit mindestens zwei Halbleiterchips (104).Optoelectronic module according to one of the preceding claims with at least two semiconductor chips (104). Optoelektronisches Modul gemäß Anspruch 11, wobei die mindestens zwei Halbleiterchips (104) seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind.Optoelectronic module according to Claim 11 , wherein the at least two semiconductor chips (104) are connected to one another in series and / or in parallel. Optoelektronisches Modul gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die Dicke (155) des Mischelements (154) im Wesentlichen dem Abstand (159) zwischen benachbarten Halbleiterchips (104) entspricht und insbesondere Werte zwischen 1 mm und 10 mm vorzugsweise zwischen 3 mm und 6 mm, besonders bevorzugt 4 mm aufweist.Optoelectronic module according to Claim 11 or 12th , the thickness (155) of the mixing element (154) essentially corresponding to the distance (159) between adjacent semiconductor chips (104) and in particular having values between 1 mm and 10 mm, preferably between 3 mm and 6 mm, particularly preferably 4 mm. Optoelektronisches Modul gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13 mit mindestens einer elektrischen Durchführung (130) im Rahmen (103), wobei die elektrische Durchführung (130) die erste Kontaktstruktur (114) eines Halbleiterchips (104) mit der zweiten Kontaktstruktur (116, 138) eines benachbarten Halbleiterchips (104) elektrisch leitend verbindet.Optoelectronic module according to one of the Claims 11 until 13th with at least one electrical bushing (130) in the frame (103), the electrical bushing (130) electrically conductively connecting the first contact structure (114) of a semiconductor chip (104) to the second contact structure (116, 138) of an adjacent semiconductor chip (104) .
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